JP2000062745A - 分離可能な多層容器 - Google Patents
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- Y02W30/80—Packaging reuse or recycling, e.g. of multilayer packaging
Landscapes
- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
能であり、軽量でガスバリア性に優れ、しかも、リサイ
クルが容易な分離可能な多層容器を提供する。 【解決手段】2種類の樹脂を積層してなる容器壁をもつ
延伸ブロー成形容器1 において、内層7 の樹脂がポリエ
ステルで、外層6 の樹脂がポリアミドとポリエステルと
を含む樹脂からなり、容器口部2 が内層の樹脂からな
り、容器口元部5 の厚さに対してその厚さが1/2以下
となる容器壁において外層が連続して形成され、内層の
厚さと外層の厚さとの比が、1:1から1:3の間であ
り、且つ、容器肩部12において、外層を内層から分離可
能な形状に設ける。
Description
用する延伸ブロー成形容器であって、ガスバリア性とリ
サイクル性が良好な分離可能な多層容器に関するもので
ある。
は、軽量で、割れにくいことから、飲料や調味料などの
容器に広く利用されている。これらの容器の材料として
は、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリプロピレン
樹脂などが一般的に使用されている。しかしながら、こ
れらの樹脂では、ガスバリア性に難点があり、自ずとそ
の用途が限定されている。そこで、内容物を保護する点
から、容器壁を厚く、つまり容器重量を重くして対応し
てきた。また近年では、内容物保存性の向上、つまり内
容物の製造時の品質を長期間保持する要望や、よりバリ
ア性の高い容器を必要とする内容物へのプラスチック容
器化の要望が強くなってきている。これらの要望に対し
て、容器のガスバリア性の向上策が検討されており、例
えば、容器にガスバリア性に優れる材料を塗布したり、
容器の多層化が研究されている。
の向上策において、ガスバリア樹脂の塗布は、ガスバリ
ア性が不十分であったり、酸化物の容器への蒸着は、そ
の技術がまだ製造可能なレベルではなく、未だ上市され
ていない。また容器の多層化は、共射出による方法が一
般的であるが、バリア性樹脂と容器の基材との接着性が
なく、接着性樹脂を使用することやその製造設備に多大
な費用が生じるため、汎用性に乏しいものであった。
料のリサイクルが要求されている。特に飲料用のPET
ボトルに関しては、リサイクルの方法、ルートが確立さ
れつつあり、再利用化の技術が著しく進展している。し
かしながら、PETのリサイクルには、他材料や他の物
質が混入していると、その分離が困難となり、リサイク
ルの障害の一つとなっていた。
な問題点を鑑み、現状の延伸ブロー成形容器の製造設備
で製造可能であり、軽量でガスバリア性に優れ、しか
も、リサイクルが容易な分離可能な多層容器を提供する
ものである。
の発明は、2種類の樹脂を積層してなる容器壁をもつ延
伸ブロー成形容器(1)において、図1に示すように、
内層(7)の樹脂がポリエステルで、外層(6)の樹脂
がポリアミドとポリエステルとを含む樹脂からなり、容
器口部(2)が内層の樹脂からなり、容器口元部(5)
の厚さに対してその厚さが1/2以下となる容器壁にお
いて外層が連続して形成され、内層の厚さと外層の厚さ
との比が、1:1から1:3の間であり、且つ、容器肩
部(12)において、外層を内層から分離可能な形状に
設けたことを特徴とする分離可能な多層容器(1)であ
る。
部(12)において、図1に示すように、前記外層
(6)に貫通孔(8)を設け、この貫通孔に前記内層
(7)が嵌入していることを特徴とする第1の発明に記
載の分離可能な多層容器(1)である。
ように、前記容器肩部(12)または/かつ容器底部
(3)において、前記外層(6)の外面に凸状突起(1
3)を設けたことを特徴とする第1の発明に記載の分離
可能な多層容器(1)である。
樹脂が、ポリエチレンテレフタレートを含み、前記外層
の樹脂がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレ
ンナフタレートまたはその共重合体と、MXD6ナイロ
ンとからなることを特徴とする第1乃至第3の発明に記
載の分離可能な多層容器である。
MXD6ナイロンへの前記ポリエステルの混合比が5か
ら30%であることを特徴とする請求項4記載の分離可
能な多層容器である。
バリア性を有する樹脂を使用することにより、ポリエス
テル単体の単層容器と比較し、高いガスバリア性を有す
る。しかも、外層には、内層と接着性のある樹脂を混合
させており、外層と内層との密着性がよく、外層と内層
とが強固に密着する。
クルするために、材料ごとに分別回収する必要がある
が、本発明の多層容器には、容器肩部の外層に貫通孔が
設けられ、この貫通孔に内層が嵌入した形状であり、ま
たは、容器肩部または容器底部の外層の外面に凸状突起
を設けた形状であり、容器を分解するときに、これらの
外層に設けられた貫通孔や凸状突起を分離の起点とする
ことにより、外層を内層から容易に分離することができ
る。
まず多層の予備成形体を作製し、次にこの予備成形体を
加熱して延伸ブロー成形により作製するものである。例
えば、上方に貫通孔(8)をもつ筒状の外層体(11)
を金型内に前もって挿着し、溶融する内層樹脂を射出し
て、図2に示す予備成形体(11)を作製し、この予備
成形体を加熱して延伸ブロー成形し、比較的肉厚の口部
(2)、底部(3)と、比較的薄肉の胴部(4)、口元
部(5)とからなる図1に示す本発明の多層容器(1)
を現状の製造設備により作製するものである。なお、予
備成形体は、上述のインサート射出成形法の他にサンド
イッチ成形技術、共射出成形技術、多層ブロー成形技術
などにより作製するものである。
造は、図1に示すように、内層(7)の樹脂がポリエス
テルで、外層(6)の樹脂がポリアミドとポリエステル
とを含む樹脂からなり、容器口部(2)が内層の樹脂か
らなり、容器口元部(5)の厚さに対してその厚さが1
/2以下となる容器壁において外層が連続して形成さ
れ、内層の厚さと外層の厚さとの比が、1:1から1:
3の間であり、且つ、容器肩部(12)において、外層
を内層から分離可能な形状に設けられたものである。
の厚さに対し、その厚さが1/2以下の部分にあればよ
く、容器のガスバリア性は向上する。容器壁の厚い部分
に外層を形成することも可能であるが、容器全体のガス
バリア性向上は微々たるものであるため、意味がない。
また外層の厚さであるが、最も容器壁の薄い容器胴部
で、外層の厚さと内層の厚さとの比が1:1から1:3
の範囲であることが望ましい。外層の厚さが厚すぎると
容器のガスバリア性は向上するが、容器の衝撃強度が悪
くなり、また容器の成形が困難となる。逆に、外層の厚
さが薄いと成形性は良好であるが、ガスバリア性が不足
する。
な樹脂であるとともに、延伸成形性に適する樹脂が望ま
しい。また、内層樹脂との接着性が必要となる。さら
に、内容物によっては、安全性の点から使用できる樹脂
が限定される。これらの要求を満たす樹脂を安価に入手
することは、現状では難しい。そこで、ガスバリア性が
良好で、延伸適性の良好な樹脂として、MXD6ナイロ
ンを使用する。しかしながら、この樹脂は、内層樹脂の
ポリエステルとの接着性に乏しい。そこで、内層樹脂と
相溶性のあるポリエステルをMXD6ナイロンに添加す
る。外層に添加するポリエステルは、内層樹脂のポリエ
ステルと相溶性があればよく、内層樹脂と同一のポリエ
ステル又はポリエチレンナフタレートが含有されていて
もよい。また、内層樹脂のポリエステルと外層樹脂内の
MXD6ナイロンとの接着性をもつ樹脂を添加しても良
い。外層樹脂のMXD6ナイロン以外の成分が多いとガ
スバリア性が低下するので望ましくない。またポリエス
テル成分が多いと、延伸成形時にナイロンとポリエステ
ル成分が層状に形成され、耐衝撃性が悪くなり容器とし
ての機能を満たさないため望ましくない。そのため、外
層樹脂のこのナイロン以外のポリエステルを主体とする
成分は、5から30%であればよく、より好ましくは、
10から20%である。このような配合比にすることに
よって、外層と内層の接着性が良好となり、ガスバリア
性の良好な容器が提供できる。
容器を空にした場合には、高度の衝撃を加えることで内
層と外層とが分離してしまうことが考えられる。一方、
本発明の容器は、高圧力がかかる炭酸飲料などの内容物
に向けて考案されたもので、本発明の容器に、例えば炭
酸飲料などを充填した場合には、上述のような層間の分
離は発生しない。高圧力の内容物を充填すると、容器全
体に内側から外側に向けて高い圧力が発生し、そのため
外層と内層が密着される。そのため、高い衝撃を受けて
も、外層間が分離するようなことはない。
てリサイクルする必要がある。この場合には、ポリエス
テル樹脂である内層と、バリア材を含む外層を分離する
必要がある。これらの分離作業は、簡単に短時間で行わ
れることが望ましい。そこで、これらの分離作業を容易
に行うべく、本発明の多層容器は、外層と内層が容易に
分離できるように外層の形状に特徴をもたせるものであ
る。
な多層容器は、容器肩部において、外層に貫通孔が開い
ており、この貫通孔に内層を嵌入させる。使用後の容器
において、この貫通孔に嵌入している内層を容器内側方
向へ押すことにより、外層と内層は、この貫通孔を起点
として分離が開始される。このことにより、外層と内層
との分離が容易となる。この貫通孔は、成形加工性、内
容物充填性、ガスバリア性、易分離性などを考慮し、そ
の位置、大きさ、形状、数を決定する。種々の要因を検
討した結果、この貫通孔は、容器肩部の容器壁のやや厚
い部分に設けることが望ましい。この貫通孔の形状はど
の様な形状でも支障はなく、例えば円形であったり、さ
らに分離し易くするために円形にスリットを設けること
ができる。この貫通孔の数についても、任意でよく、1
カ所であったり、容器周方向に2乃至数箇所設けること
ができる。また各々の形状も同一である必要はなく、分
離させる装置によって任意に決定することができる。
な多層容器は、容器肩部または容器底部において、外層
の外面に凸状突起を設けたものである。この凸状突起
は、容器の外層と内層を分離する場合において利用され
る。この凸状突起をきっかけとして、外層を固定し、内
層を回転、摺動などを行い、内層と外層を分離させる。
もちろん、内層を固定させ外層を回転、摺動させること
も可能である。これら凸状突起の形状、配置などは、前
述の貫通孔の場合と同様に、成形加工性、内容物充填
性、搬送性、易分離性などを考慮し、決定される。種々
の要因を検討した結果、この凸状突起は、容器肩部また
は底部に設けることが望ましい。
に説明を行うが、本発明は以下に限定されるものではな
い。
ンテレフタレートとポリエチレンナフタレートとが92
重量部と8重量部との比率の共重合体と、MXD6ナイ
ロンとが、2対8となるような比率で混合した樹脂を使
用した。まず、この樹脂で図2に示す予備成形体(1
0)の外層体(11)を射出成形にて作製した。次に、
この外層体(11)を予備成形体用射出成形金型に挿着
し、内層樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂を
溶融射出し、重量約20gの試験管状の図2に示す予備
成形体10を作製した。そして、この予備成形体を延伸
ブロー成形機にて、加熱、延伸ブローすることにより、
容量約500ccの本実施例の図1に示す複合容器(1)
を作製した。なお、この複合容器(1)には、図1に示
すように、容器肩部(12)の外層(6)の口元部
(5)側に、3個の貫通孔(8)が等間隔位置に設けら
れ、内層樹脂が嵌入して容器表面に露出している。
脂を用いて、図3に示す多層容器(1)を作製した。こ
の多層容器(1)には、図3に示すように、容器肩部
(12)の外層(6)の外面に容器縦方向の8本の凸状
突起(13)が設けられている。
ポリエチレンテレフタレートを用いて、実施例1と同じ
形状の成形予備体を射出成形し、さらに延伸ブロー成形
にて同一形状の多層容器を作製した。
(8)を設けない以外は、実施例1と同一の多層容器を
作製した。
層容器の酸素ガス透過性を評価した。評価の結果、実施
例1の容器では、0.011cc/pkg/dayで、
実施例2の容器では、0.010cc/pkg/day
であるのに対し、比較例1の容器では、0.044cc
/pkg/dayとなり、酸素ガスの透過量は、およそ
1/4に減少した。
器の落下衝撃強度を評価した。評価方法は、容器に炭酸
水を500cc充填し、5℃で24時間保存したのち、
1mの高さからコンクリートへ容器を10回正立落下さ
せた。評価の結果、どちらの容器も落下による破損はな
く、また外層と内層との層間剥離も観察されなかった。
2及び比較例2で作製して多層容器を各々の分離方法
で、外層と内層との分離を行った。実施例1の容器は、
貫通孔を容器外から押した後、容器を横方向から押しつ
ぶし、内層を口部方向より引き抜いた。また実施例2で
作製した容器は、口部を掴んで固定し、容器肩部の凸状
突起を利用して外層を容器高さ方向を軸として回転させ
て外層と内層が分離したのち、内層を口部方向より引き
抜いた。比較例2の容器は、容器横方向から、押しつぶ
し外層と内層が剥離し始めたら、内層を口部方向から引
き抜いた。これらの方法で、各々10本の容器を外層と
内層を分離してみたが、実施例1、2の容器は、10本
とも完全に分離できたが、比較例2の容器は、5本が分
離不十分であった。
ガスバリア性に優れた容器であり、内容物の保存性を飛
躍的に向上させ、これまでプラスチック容器での包装が
困難とされていた内容物に適用可能となり、また、現状
のプラスチック容器から置き換えることで、容器の内容
物の品質保持期限を延長可能となる。
も費用の高い特殊な設備を使用することなく、生産が可
能であり、環境負荷の少ない成形が可能であり、低いコ
ストで容器を製造できる。
との易分離性を容器に付与してあるため、これまでの多
層容器の課題であったリサイクルの問題に関しても、十
分に対応し得る容器である。また多層にすることによ
り、同一のバリア性をもつポリエステル容器より、重量
が数分の1の軽量である。
を切欠いた正面図である。
である。
を切欠いた正面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】2種類の樹脂を積層してなる容器壁をもつ
延伸ブロー成形容器において、内層の樹脂がポリエステ
ルで、外層の樹脂がポリアミドとポリエステルとを含む
樹脂からなり、容器口部が内層の樹脂からなり、容器口
元部の厚さに対してその厚さが1/2以下となる容器壁
において外層が連続して形成され、内層の厚さと外層の
厚さとの比が、1:1から1:3の間であり、且つ、容
器肩部において、外層を内層から分離可能な形状に設け
たことを特徴とする分離可能な多層容器。 - 【請求項2】前記容器肩部において、前記外層に貫通孔
を設け、該貫通孔に前記内層が嵌入していることを特徴
とする請求項1記載の分離可能な多層容器。 - 【請求項3】前記容器肩部または/かつ容器底部におい
て、前記外層の外面に凸状突起を設けたことを特徴とす
る請求項1記載の分離可能な多層容器。 - 【請求項4】前記内層の樹脂が、ポリエチレンテレフタ
レートを含み、前記外層の樹脂がポリエチレンテレフタ
レートまたはポリエチレンナフタレートまたはその共重
合体と、MXD6ナイロンとからなることを特徴とする
請求項1乃至3記載の分離可能な多層容器。 - 【請求項5】前記外層の樹脂のMXD6ナイロンへの前
記ポリエステルの混合比が5から30%であることを特
徴とする請求項4記載の分離可能な多層容器。
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