DE60116770T2

DE60116770T2 - Verfahren zur Formung eines Kunststoffbehälters

Info

Publication number: DE60116770T2
Application number: DE60116770T
Authority: DE
Inventors: J. Timothy Ypsilanti BOYD; W. Kerry Chelsea SILVERS
Original assignee: Amcor Pty Ltd
Current assignee: Amcor Pty Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2021-06-30
Also published as: EP1311437B1; US6585124B2; BR0112083A; US20020127357A1; MXPA02012620A; AU2001271626B2; WO2002002419A1; NZ533999A; ATE316043T1; WO2002002419A8; US6413466B1; ES2256271T3; AU7162601A; DE60116770D1; EP1311437A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Kunststoffbehälter zur Aufbewahrung eines Erzeugnisses während eines Pasteurisierungs- oder Retort-Prozesses. Spezieller betrifft diese Erfindung Kunststoffbehälter mit einer Schultergeometrie, die die Sphärolith-Kristallisation unter dem Ende während eines nachfolgenden thermischen Bearbeitens des Behälters und/oder eines Produkts in dem Behälter minimiert, und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Behälters.
HINTERGRUND
Eine Vielzahl an Erzeugnissen, die früher in Glasbehältern geliefert worden sind, werden nun in Kunststoffbehältern, spezieller in Polyesterbehältern, und sogar noch spezieller in Polyethylenterephthalat (PET)-Behältern, geliefert. Die Hersteller und Abfüller sowie die Verbraucher haben erkannt, dass PET-Behälter leichtgewichtig, preiswert, recyclingfähig und in großen Mengen herstellbar sind.
Hersteller beziehen PET-Behälter gegenwärtig für verschiedene flüssige Erzeugnisse, wie Getränke. Häufig werden diese flüssigen Produkte, wie Säfte und isotonische Getränke, in die Behälter eingefüllt, während das flüssige Produkt eine erhöhte Temperatur, typischerweise 68°C–96°C (155°F–205°F), und üblicherweise etwa 85°C (185°F), besitzt. Beim Abpacken in dieser Art und Weise wird die heiße Temperatur des flüssigen Erzeugnisses dazu eingesetzt, den Behälter zum Zeitpunkt des Befüllens zu sterilisieren. Dieser Prozess und die Behälter, die so ausgelegt sind, um dies auzuhalten, sind als "hot filling"- bzw. "hot fill"- oder "heat set"-Behälter bekannt. Heißes Abfüllen funktioniert als ein annehmbarer Prozess bei Erzeugnissen mit einem hohen Säuregehalt. Erzeugnisse ohne hohen Säuregehalt müssen hingegen in anderer Art und Weise verarbeitet werden, und Hersteller und Abfüller haben den Wunsch, auch PET-Behälter für diese Erzeugnisse zu beziehen.
Für Erzeugnisse ohne hohen Säuregehalt sind Pasteurisierung und Retort die bevorzugten Sterilisationsverfahren. Sowohl Pasteurisierung als auch Retort stellen eine enorme Herausforderung für Hersteller von PET-Behältern dahingehend dar, dass "heat set"-Behälter den Temperatur- und Zeiterfordernissen für Pasteurisierung und Retort nicht standhalten können.
Sowohl Pasteurisierung als auch Retort sind Verfahren für das Kochen oder Sterilisieren der Inhalte eines Behälters, nachdem dieser gefüllt worden ist. Beide Prozesse beinhalten das Erhitzen der Inhalte des Behälters auf eine spezielle Temperatur, üblicherweise oberhalb von etwa 70°C (etwa 155°F), für eine spezielle Zeitdauer (20–60 Minuten). Retort unterscheidet sich von der Pasteurisierung dahingehend, dass höhere Temperaturen verwendet werden und ein Druck extern auf den Behälter angewendet wird. Der Druck ist nötig, weil häufig ein Heißwasserbad verwendet wird und der Überdruck das Wasser sowie die Flüssigkeit in dem Produkt oberhalb ihres Siedepunkts in flüssiger Form hält.
Diese Prozesse stellen technische Herausforderungen für die Hersteller von PET-Behältern dar, weil das Leistungsverhalten neuer pasteurisierbarer und Retort-fähiger PET-Behälter für diese Erzeugnisse über den gegenwärtigen Fähigkeiten herkömmlicher "heat set"-Behälter liegen und darüber hinausgehen muss. Ziemlich einfach gesagt, können die PET-Behälter der gegenwärtigen Techniken im Stand der Technik nicht in einer ökonomischen Art und Weise hergestellt werden, so dass sie ihre Materialintegrität während der thermischen Verarbeitung bei Pasteurisierung und Retort beibehalten.
PET ist ein kristallisierbares Polymer, was bedeutet, dass es in amorpher Form oder semi-kristalliner Form erhältlich ist. Die Fähigkeit eines PET-Behälters, seine Materialintegrität beizubehalten, steht in Bezug zum prozentualen Anteil des PET-Behälters in kristalliner Form, auch bekannt als die "Kristallinität" des PET-Behälters. Kristallinität ist als ein Volumenanteil gemäß der folgenden Gleichung gekennzeichnet:
wobei ρ die Dichte des PET-Materials ist; ρ_a die Dichte von reinem amorphen PET-Material (1,333 g/cm³) ist; und ρ_c die Dichte von reinem kristallinen Material ist (1,455 g/cm³).
Die Kristallinität eines PET-Behälters kann durch mechanische Bearbeitung und durch thermische Bearbeitung erhöht werden.
Mechanische Bearbeitung beinhaltet das Orientieren des amorphen Materials, um eine Verfestigung durch Verformung zu erzielen. Dieses Verarbeiten beinhaltet üblicherweise das Recken des PET-Behälters entlang einer longitudinalen Achse und das Dehnen des PET-Behälters entlang einer transversalen oder radialen Achse. Die Kombination fördert das, was als biaxiales Orientieren bekannt ist, in dem Behälter. Hersteller von PET-Flaschen verwenden gegenwärtig mechanisches Verarbeiten zur Herstellung von PET-Flaschen mit einer etwa 20%igen Kristallinität in der Seitenwand des Behälters.
Thermisches Bearbeiten beinhaltet das Erwärmen des Materials (entweder amorph oder semi-kristallin) zur Förderung des Kristallwachstums. Bei amorphem Material führt thermisches Bearbeiten des PET-Materials zu einer Sphärolith-Morphologie, die die Lichtdurchlässigkeit störend beeinflusst. Mit anderen Worten, ist das resultierende kristalline Material opak (und im Allgemeinen unerwünscht). Bei Einsatz nach mechanischer Bearbeitung führt ein thermisches Bearbeiten hingegen zu einer höheren Kristallinität und einer ausgezeichneten Klarheit. Das thermische Bearbeiten eines orientierten PET-Behälters, das als "heat set" bekannt ist, beinhaltet typischerweise das Blasformen eines PET-Vorformlings gegen eine auf eine Temperatur von etwa 120°C–130°C (etwa 100°F–105°F) erhitzte Form, und das etwa 3-sekündige Halten des geblasenen Behälters. Hersteller von PET-Saftflaschen, die bei etwa 85°C heiß befüllt werden müssen, verwenden gegenwärtig das "heat set"-Verfahren zur Herstellung von PET-Flaschen mit einem Kristallinitätsbereich von 25–30%. Obwohl "heat set"-PET-Flaschen ein angemessenes Verhalten während Heißbefüll-Prozessen zeigen, sind sie nicht dazu geeignet, einem Pasteurtsierungs- oder Retortprozess standzuhalten.
Es sollte beachtet werden, dass sich Pasteurisierung, wie der Begriff hierin verwendet wird, auf Pasteurisierungsprozesse bezieht, wobei eine Pasteurisierung des Erzeugnisses in dem Behälter auftritt. Es muss auch eine Unterscheidung zwischen den Pasteurisierungstemperaturen des Erzeugnisses im Inneren des Behälters und den Temperaturen, die von außen auf den Behälter angewendet werden, um die gewünschte innere Erzeugnistemperatur zu erzielen, getroffen werden. Soweit nichts anderes angegeben ist, werden sich die hierin angegebenen Pasteurisierungstemperaturen auf die äußeren Temperaturen, die auf den Behälter aufgewendet werden, um die Pasteurisierung des Inhalts im Behälter zu erzielen, beziehen.
Eine weitere Unterscheidung muss zwischen der Pasteurisierung von Flüssigkeiten und der Pasteurisierung von festen Erzeugnissen (dies sind hierin solche Erzeugnisse, die einen Anteil an Feststoffen enthalten, z.B. Pickles) getroffen werden, die beide im Allgemeinen eine innere Pasteurisierungstemperatur von etwa 75°C (etwa 168°F) erfordern. Bei der Pasteurisierung von flüssigen Erzeugnissen sind Pasteurisierungstemperaturen von etwa 68°C–79°C (etwa 155°F–175°F) erforderlich, um die gewünschte innere Pasteurisierungstemperatur zu erzielen. Eine Pasteurisierung dieser Bandbreite wird hierin als eine Niedertemperatur-Pasteurisierung bezeichnet.
Bei der Pasteurisierung fester Erzeugnisse sind Pasteurisierungstemperaturen von etwa 82°C–99°C (etwa 180°F–210°F) erforderlich, um die gewünschte innere Pasteurisierungstemperatur im Allgemeinen innerhalb derselben Zeit zu erzielen. Dies ist wegen der geringeren thermischen Leitfähigkeit der festen Anteile des Erzeugnisses der Fall. Eine Pasteurisierung dieser Bandbreite, wobei die Pasteurisierungstemperatur oberhalb von 79°C (175°F) (die Glasübergangstemperatur von PET) liegt, wird hierin als Hochtemperatur-Pasteurisierung bezeichnet.
Aus Gründen der Vollständigkeit beinhalten Retortprozesse typischerweise innere Retorttemperaturen von 104°C–121°C (220°F–250°F) und äußere Retorttemperaturen von 104°C–132°C (220°F–270°F). Soweit nichts anderes angegeben ist, werden sich Retorttemperaturen, wie sie hierin verwendet werden, auf äußere Retorttemperaturen beziehen.
Da herkömmliche "heat set"-PET-Behälter einer Pasteurtsierungs- und Retortbearbeitung bei hoher Temperatur nicht standhalten können, haben die Hersteller von PET-Behältern den Wunsch, einen PET-Behälter herzustellen, der die Ästhetik und die Materialintegrität während beliebiger nachfolgender Pasteurisierung oder Retort des Inhalts in dem PET-Behälter bei hoher Temperatur beibehält.
Die US-PS 5 972 446 offenbart einen Behälter des Stands der Technik, der nach einem Verfahren gemäß der Präambel des beigefügten Anspruchs 1 hergestellt worden ist.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, einen derartigen Behälter zur Verfügung zu stellen, der die Probleme und Nachteile herkömmlicher Techniken im Stand der Technik überwindet.
Eine Aufgabe dieser Erfindung liegt daher in der Bereitstellung eines Behälters, der dazu in der Lage ist, einer Pasteurisierung und Retort bei hoher Temperatur unterzogen zu werden, während seine Ästhetik und Materialintegrität beibehalten werden.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Behälters mit hohen Kristallinitätsgraden (über 30%) in dessen Seitenwänden und einer Klarheit im Körper des Behälters von unmittelbar unter dem Trägerring des Behälters zumindest bis zur Basis des Behälters zur Verfügung zu stellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ermöglicht diese Erfindung einen Kunststoffbehälter, der die Ästhetik und Materialintegrität während eines beliebigen nachfolgenden Pasteurisierungs- oder Retortprozesses bei hoher Temperatur und während der nachfolgenden Lieferung und Verwendung beibehält, indem der Behälter in einem Verfahren nach dem angefügten Anspruch 1 geformt wird.
Kurz gesagt, beinhaltet der Kunststoffbehälter der Erfindung ein Ende, ein Körperteil und ein Basisteil. Das Ende beinhaltet eine offene Stelle, die die Öffnung des Behälters definiert, ein Gewindeteil (oder eine andere Konfiguration) als eine Maßnahme zur Befestigung eines Verschlusses, sowie einen Trägerring, der während der Handhabung, vor, während und nach der Herstellung verwendet wird. Der Körperteil beinhaltet eine Schulter und eine Seitenwand. Die Seitenwand definiert im Allgemeinen den größten Teil des Durchmessers des Behälters. Die Schulter ist der Übergangsteil von unmittelbar unter dem Trägerring zur Seitenwand. Sowohl die Schulter als auch die Seitenwand weisen eine hohe Kristallinität auf, eine Kristallinität von über 30%. Relativ zu einer im Allgemeinen schwer laufenden Ebene, die durch die Öffnung des Behälters definiert wird, weitet sich die Schulter eines erfindungsgemäßen Behälters vom Ende in einem Winkel von etwa 15° oder weniger, stärker bevorzugt 10° oder weniger, und am stärksten bevorzugt bei etwa einem Winkel von 0 nach außen auf. Durch das Aufweiten nach außen in einem derart drastischen oder scharfen Winkel ist das PET-Material, das den Übergang vom nicht-orientierten zum orientierten Material definiert, auf das Ende beschränkt und aus der Schulter herausgenommen. Als Ergebnis wird der Schulterteil des erfindungsgemäßen Behälters während des thermischen Bearbeitens des Behälters, der hohe Kristallinität enthält, ebenso wie während der bei hohen Temperaturen verlaufenden und langandauernden Pasteurisierungs- und Retortprozesse bei hoher Temperatur nicht trübe und bleibt ästhetisch annehmbar.
Dementsprechend besteht die vorliegende Erfindung unter einem Gesichtspunkt in einem Kunststoffbehälter zum Aufbewahren eines Erzeugnisses während eines Pasteurisierungs- oder Retortprozesses bei hoher Temperatur. Der Behälter beinhaltet ein Ende, das eine Öffnung zur Aufnahme des Erzeugnisses definiert, einen Körperteil, der sich im Allgemeinen vom Endteil nach unten erstreckt, und einen Grundteil, der sich im Allgemeinen vom Körperteil nach innen erstreckt und den Boden des Behälters abschließt. Der Körperteil selbst weist eine Kristallinität von über 30% und einen Schulterteil auf, der sich von einer im Allgemeinen querverlaufenden Ebene, die durch die Öffnung des Behälters definiert ist, in einem Winkel von über 15° oder weniger nach außen aufweitet.
Unter einem anderen Gesichtspunkt besteht die vorliegende Erfindung in einem Verfahren zur Formung eines Kunststoffbehälters, das die folgenden Stufen umfasst: Bereitstellen eines Vorformlings mit einem Ende in einer Form; Ausdehnen des Vorformlings in Übereinstimmung mit einem Hohlraum der Form unter Bildung eines Behälters mit einem Körperteil mit einer Schulter und einer Seitenwand; Strecken des Materials, das die Schulter bildet, in einem Winkel, der diesen Bereich des Materials, der einen Übergang vom orientierten zum nichtorientierten Material zum Finish definiert, im Wesentlichen einschränkt, um eine Orientierung in die an das Ende angrenzende Schulter zu induzieren; thermisches Behandeln des Behälters, um den Körperteil zu kristallisieren; wobei die Orientierung in einer Menge induziert wird, die dazu ausreichend ist, ein Trübwerden des Materials in der Schulter zu verhindern, wenn der Behälter Temperaturen unterworfen wird, die den Körperteil zu einer Kristallinität von über 30% kristallisieren.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt besteht die vorliegende Erfindung in einem Verfahren zur Bildung eines Kunststoffbehälters, das die folgenden Stufen umfasst: Bereitstellen eines Vorformlings, der ein Finish mit einem Trägerring aufweist, in einer Form; Ausdehnen des Vorformlings in Übereinstimmung mit einem Hohlraum der Form unter Bildung eines Behälters, der einen Körperteil mit einer Schulter und einer Seitenwand aufweist; Strecken des Materials, das die Schulter bildet, in einem Winkel relativ zu einer querverlaufenden Ebene, die durch die Öffnung des Behälters definiert wird, um eine Orientierung in die an das Ende angrenzende Schulter zu induzieren; Wärmebehandeln des Behälters, um im Körperteil eine Kristallinität von mindestens 30% zu induzieren; wobei die Orientierung in die Schulter induziert wird, die dazu ausreichend ist, ein Trübwerden des Materials in der Schulter zu verhindern, wenn der Behälter wärmebehandelt wird, um in der Schulter eine Kristallinität von mindestens 30% zu induzieren.
Weitere Merkmale und Vorteil der Erfindung werden aus der folgenden Diskussion und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht des Kunststoffbehälters gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Querschnittsansicht des Kunststoffbehälters, die im Allgemeinen entlang der Linie 2-2 aus 1 aufgenommen worden ist;
3 ist eine Querschnittsansicht eines Kunststoffbehälters mit einem trüb gewordenen Ring des Materials in seinem Schulterbereich; und
4 ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Kunststoffbehälters mit einem trüb gewordenen Ring des Materials in seinem Schulterbereich.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist lediglich exemplarischer Natur und ist keinesfalls dazu gedacht, die Erfindung oder deren Anwendung oder Verwendungen einzuschränken.
Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet der Kunststoffbehälter 10 der Erfindung ein Ende 12, einen Grundteil 14 und einen Körperteil 16. Das Ende 12 des Kunststoffbehälters 10 beinhaltet eine Öffnung 18, einen Gewindebereich 20 und einen Trägerring 21. Die Öffnung 18 gestattet dem Kunststoffbehälter 10 die Aufnahme eines Erzeugnisses, während der Gewindebereich 20 ein Mittel zur Befestigung eines in ähnlicher Weise gewundenen Verschlusses oder Deckels (nicht gezeigt) bietet, der vorzugsweise ein hermetisches Abdichten des Kunststoffbehälters 10 liefert. Der Trägerring 21 kann dazu verwendet werden, den Vorformling (die Vorstufe des Behälters 10) durch und in verschiedenen Stufen der Herstellung zu tragen oder zu orientieren. Beispielsweise kann der Vorformling durch den Trägerring 21 getragen werden, der Trägerring 21 kann zur Hilfe beim Positionieren des Vorformlings in der Form verwendet werden oder der Trägerring kann von einem Endverbraucher zum Tragen des Behälters 10 verwendet werden.
Der Basisteil 14 des Kunststoffbehälters 10, der sich im Allgemeinen vom Körperteil 16 nach innen erstreckt, beinhaltet eine Verjüngung 24, einen Kontaktring 26 und einen nach innen vertieften Bereich 28. Der Basisteil 14 fungiert zum Abschließen des Bodens des Behälters 10 und zusammen mit dem Ende 12 und dem Körperteil 16 zur Aufbewahrung des Erzeugnisses.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der Körperteil 16, der sich im Allgemeinen nach unten vom Ende 12 zum Basisteil 14 erstreckt, einen Schulterbereich 22, der einen Übergang zwischen dem Ende 12 und einer Seitenwand 23 bietet. Die Seitenwand 23 beinhaltet mehrere Elemente 30, die sich gleichmäßig in regelmäßigen Abständen in der Seitenwand 23 befinden. Jedes der Elemente 30 kann einen Druckelementteil 32 und einen Vakuumelementteil 34 enthalten. Der Druckelementteil 32 und der Vakuumelementteil 34 fungieren und kooperieren zur Kontrolle und Begrenzung einer Verformung der Seitenwand 23 während des Pasteurisierungs- oder Retortbearbeitens der Erzeugnisse innerhalb des Kunststoffbehälters 10 bei hoher Temperatur und während des nachfolgenden Abkühlens der Erzeugnisse. Speziellere Informationen bezüglich des Druckelementteils 32 und des Vakuumelementteils 34 der Elemente 30 können in der US-Anmeldung Nr. 09/293069, eingereicht am 16. April 1999, abgetreten an denselben Abtretungsempfänger wie die vorliegende Erfindung, gefunden werden.
Der Kunststoffbehälter 10 ist ein blasgeformter, biaxial orientierter Container mit einem einheitlichen Aufbau aus einer einzigen Schicht oder mehreren Schichten eines Kunststoffmaterials, wie einem Polyethylenterephthalat (PET)-Harz. Alternativ dazu kann der Kunststoffbehälter 10 durch andere Verfahren und aus anderen herkömmlichen Materialien geformt werden. Aus PET-Materialien blasgeformte Kunststoffbehälter mit einem einheitlichen Aufbau sind bekannt und werden auf dem Gebiet der Kunststoffbehälter verwendet, und ihre allgemeine Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung wird vom Fachmann leicht verstanden werden.
Der Kunststoffbehälter 10 wird vorzugsweise mit einem Flüssigkeitszyklus-Prozess thermofixiert. Der Flüssigkeitszyklus-Prozess beinhaltet das Einführen und/oder Zirkulieren einer Flüssigkeit hoher Temperatur über eine innere Oberfläche 36 der Seitenwand 16, wie in 2 gezeigt. Die Flüssigkeit hoher Temperatur zirkuliert eine Zeitspanne lang über die innere Oberfläche 36, die dazu ausreichend ist, dass die innere Oberfläche 36 eine Temperatur von mindestens 150°C (302°F) erreichen kann. Die tatsächliche Spanne hängt von der Zusammensetzung, der Temperatur und dem Druck der Flüssigkeit hoher Temperatur und der Flussrate der Flüssigkeit hoher Temperatur über die innere Oberfläche 36 ab. In dem bevorzugten Verfahren besitzt die Flüssigkeit hoher Temperatur eine Temperatur von mindestens 200°C (418°F) und liegt bei einem Druck von mindestens 1000 kPa (150 psi) vor. Obwohl die bevorzugte Zusammensetzung der Flüssigkeit hoher Temperatur Luft ist, können andere Flüssigkeiten, wie Dampf, verwendet werden, und es können auch höhere Temperaturen und Drücke verwendet werden. Bei den bevorzugten Werten wird die Flüssigkeit hoher Temperatur 1 bis 15 Sekunden lang über die innere Oberfläche 36 zirkuliert, um die notwendige Wärmeenergie zu übertragen, um den geeigneten Grad an Kristallinität in dem Kunststoffbehälter 10 zu induzieren. Speziellere Informationen hinsichtlich dieses Flüssigkeitszyklus-Prozesses können in der US-Anmeldung Nr. 09/395708, eingereicht am 14. September 1999, abgetreten an denselben Abtretungsempfänger wie die vorliegende Erfindung, gefunden werden.
Durch Verwendung des Flüssigkeitszyklus-Prozesses wird der Kunststoffbehälter 10 hergestellt, der einen Körperteil 16 mit einer Kristallinität von über 30% besitzt. Wie hierin verwendet, werden Kristallinitäten über 30% als "hohe Kristallinitäten" betrachtet. Derartige hohe Kristallinitäten gestatten es, dass der Kunststoffbehälter 10 seine Materialintegrität während eines Pasteurisierungs- oder Retortprozesses der Erzeugnisse in dem Kunststoffbehälter 10 und während der nachfolgenden Lieferung des Kunststoffbehälters 10 beibehält. Andere Kristallinitäten sind ebenfalls durch die voranstehend genannten Flüssigkeitsprozesse induziert worden, einschließlich einer Kristallinität von 34,4%, was allgemein einer Dichte von 1,375 g/cm³ (gemessen mittels eines Dichtegadientenrohrs) entspricht. Andere Dichten über 1,375 g/cm³, einschließlich 1,38 g/cm³ (was grob einer Kristallinität von 38,5% enstpricht), 1,385 g/cm³ (was grob einer Kristallinität von 42,6% entspricht) und sogar 1,39 g/cm³ (was grob einer Kristallinität von 46,7% entspricht) sind mit dem Flüssigkeitszyklus-Prozess möglich, ohne die visuell wahrnehmbare Transparenz oder Klarheit des Kunststoffbehälters 10 signifikant zu beeinträchtigen.
Bei der Wärmebehandlung anfänglicher Prototyp-Behälter gemäß dem voranstehend genannten Flüssigkeitsprozess wurde gefunden, dass, während dem Körperbereich annehmbare Charakteristika verliehen wurden, ein ästhetisch nicht akzeptierbares trübes Band oder ein ästhetisch nicht akzeptierbarer trüber Ring in der Schulter dieser Behälter gebildet wurde. Derar tige Behälter sind in den 3 und 4 dargestellt, in denen die Behälter als Behälter 110 und 210 bezeichnet sind. Zusätzlichen Elementen der Behälter 110 und 210 sind Bezugszeichen gegeben worden, die den entsprechenden Elementen des Behälters 10 aus 1 entsprechen, mit der Ausnahme, dass eine 100er oder 200er Bezugszeichenreihe verwendet worden ist. Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, bilden sich die trüb gewordenen Bänder, die als 150 bzw. 250 identifiziert sind, in den Schultern 122 und 222 unterhalb der und angrenzend an die Trägerringe 121 und 221 in dem Ende 112 und 212.
Die Bildung dieser Bänder 150 und 250 während der Hochtemperatur-Pasteurisierung- und Retortprozesse kann durch Ändern der Geometrie der Schulter 22 geändert werden, um ein abruptes Strecken in diesem Bereich während der Formung des Behälters 10 zu induzieren. Wie in 1 zu sehen, verläuft das Aufweiten an einem Punkt in dem Ende 12 unterhalb des Trägerrings 21, an dem die Schulter 22 anfängt, sich nach außen aufzuweiten, anfänglich in einem scharfen Winkel relativ zu einer allgemeinen querverlaufenden Ebene, die durch den Trägerring 21 und/oder die Öffnung 18 des Endes 12 definiert ist. Die Einführung eines scharfen Winkels in die Form des Behälters 10 ist konträr zur Flaschenblasform-Theorie, die vorschreibt, dass scharfe Ecken vermieden werden sollen. Vorzugsweise weitet sich die Schulter 22 anfänglich in einem Winkel α von 15° oder weniger, stärker bevorzugt in einem Winkel von 10° oder weniger, und sogar noch stärker bevorzugt in einem Winkel von etwa 0°, auf. Die Winkel γ und β für die Schultern 150 und 250 sind als größer als 15° zu erkennen.
Als ein Ergebnis dieser drastischen Geometrie ist der Übergang von nicht-orientiertem zu orientiertem Material auf das Material an oder unmittelbar unterhalb des Trägerrings 21 eingeschränkt und begrenzt. Während des nachfolgenden thermischen Bearbeitens zum Induzieren hoher Kristallinität in dem Körperteil (oder des nachfolgenden Temperatur-Pasteurisierungs- und -Retortprozesses) ist das unmittelbare Einsetzen des Übergangs zur Orientierung des Materials dazu ausreichend, das Auftreten eines trüben Bandes in der Schulter 22 auszuschließen oder im Wesentlichen zu verhindern. Vielmehr ist eine Weißfärbung oder ein Trübwerden, das auftritt, auf ein kurzes axiales Segment 60 zwischen der Schulter 22 und dem Trägerring 21 beschränkt, wie es in 1 zu sehen ist.
Wie hierin verwendet, sollen "trübe" und "trübe geworden" bedeuten, dass derartiges Material visuell nicht durchsichtig ist. Trübes und trübe gewordenes Material ist daher von transparenten, klaren und milchigen Materialien zu unterscheiden, die alle optisch durchsichtig sind.
Die voranstehende Erörterung offenbart und beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann wird aus einer derartigen Erörterung und aus den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen leicht erkennen, dass Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Verfahren zur Formung eines Kunststoffbehälters (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Stufen umfasst: Bereitstellen eines Vorformlings, der ein Ende aufweist, mit einem Trägerring in einer Form; Ausdehnen des Vorformlings in Übereinstimmung mit einem Hohlraum der Form unter Bildung eines Behälters (10) mit einem Körperteil (16) mit einer Schulter (22) und einer Seitenwand (23); Strecken des Materials unter einem Winkel unter Bildung der Schulter (22); und Wärmebehandeln des Behälters (10), um in dem Körperteil (16) eine Kristallinität von mindestens 30% zu induzieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe des Streckens ein anfängliches Aufweiten der Schulter (22) aus einer allgemeinen Querebene heraus, die durch eine Öffnung (18) des Behälters (10) definiert ist, um einen Winkel von etwa 15° oder weniger beinhaltet, wodurch ein Teil des Materials, das einen Übergang vom nichtorientierten zum orientierten Material definiert, im Wesentlichen beschränkt wird und eine Orientierung in die an das Ende angrenzende Schulter (22) induziert wird, wobei die Orientierung in einem Umfang induziert wird, der dazu ausreichend ist, ein Eintrüben des Materials in der Schulter (22) zu verhindern, wenn der Behälter (10) der Wärmebehandlung zur Induktion der Kristallinität im Körperbereich (16) von mindestens 30% unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stufe des Streckens ein anfängliches Aufweiten der Schulter (22) aus einer allge meinen Querebene heraus, die durch eine Öffnung (18) des Behälters (10) definiert wird, um einen Winkel von etwa 10° oder weniger beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Stufe des Streckens ein anfängliches Aufweiten der Schulter (22) aus einer allgemeinen Querebene heraus, die durch eine Öffnung (18) des Behälters (10) definiert wird, um einen Winkel von etwa Null beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Stufe des Aussetzens des Behälters (10) an Temperaturen über 79°C (175°F) über einen Zeitraum von mehr als 20 Minuten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Stufe des Aussetzens des Behälters (10) an Temperaturen über 82°C (180°F) über einen Zeitraum von mehr als 20 Minuten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Stufe des Aussetzens des Behälters (10) an Temperaturen über 82°C (180°F) über einen Zeitraum von über 30 Minuten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Stufe des Aussetzens des Behälters (10) an Temperaturen über 104°C (220°F) über einen Zeitraum von über 20 Minuten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren eine Stufe des Kristallisierens des Endes umfasst.