JP2013208776A - 二重容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】減容可能な内容器を備えた二重容器であって、異なる材質で内容器及び外容器を形成したとしても、成形後における内容器の収縮変形を抑制すること。
【解決手段】内容物が収容されると共に内容物の減少に伴い減容変形する内容器２と、該内容器が内装されると共に、内容器との間に外気が導入される導入孔１５ａが形成された外容器３と、を備える二重容器１の製造方法であって、導入孔が形成された有底筒状の第１プリフォーム３Ａ内に、該第１プリフォームを形成する材質よりも熱収縮率の大きい材質で有底筒状に形成された第２プリフォーム２Ａをセットするセット工程と、第１、第２プリフォームを延伸可能な温度まで加熱する加熱工程と、第１プリフォームにおける導入孔を閉塞した状態で、第１、第２プリフォームを同時にブロー成形して二重容器を形成するブロー工程と、を備えている二重容器の製造方法を提供する。
【選択図】図４

Description

本発明は、二重容器の製造方法に関するものである。

従来から、内容物が収容される内容器と、該内容器が内装される外容器と、を備える二重容器が知られている。この種の二重容器は、例えば延伸ブロー成形によって製造されている。
その方法の一例として、特許文献１に示されるように、まず、内容器のブロー成形前の成形品である有底筒状の内プリフォーム、及び外容器のブロー成形前の成形品である有底筒状の外プリフォームをそれぞれ作製した後、外プリフォーム内に内プリフォームを挿入して重ね合わせる。次いで、両プリフォームを延伸可能な温度まで加熱した後、内プリフォームの開口部分（ゲート）から所定の圧力の高圧空気を送り込みながら、両プリフォームを延伸させてブロー成形する。このようにして、二重容器の製造を行っている。

また、内容物の残量を減少させることを目的として、外容器に対して内容器が減容変形するように構成された二重容器も知られている（例えば特許文献２）。

実開昭５３−２５８５６号公報 特開２０１１−１３６７０４号公報

ところで、内容器及び外容器は、熱可塑性樹脂等の樹脂材料から形成されるが、詳しくは二重容器の用途や内容物の種類等に応じて適宜材料選択がなされている。ここで、内容器の材質と外容器の材質とが異なる場合、ブロー成形の冷却時に内容器が外容器よりも収縮変形する恐れがあった。しかも、この収縮変形によって、内容器と外容器との間に外気が進入してしまい、内容器がさらに収縮して例えば萎み変形する可能性もあった。
特に、内容器の材質の熱収縮率が外容器の材質の熱収縮率よりも大きいほど、その傾向が顕著であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、異なる材質で内容器及び外容器を形成したとしても、成形後における内容器の収縮変形を抑制することができる二重容器の製造方法を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
（１）本発明に係る二重容器の製造方法は、内容物が収容されると共に、内容物の減少に伴い減容変形する内容器と、該内容器が内装されると共に、内容器との間に外気が導入される導入孔が形成された外容器と、を備える二重容器の製造方法であって、前記導入孔が形成された有底筒状の第１プリフォーム内に、該第１プリフォームを形成する材質よりも熱収縮率の大きい材質で有底筒状に形成された第２プリフォームをセットするセット工程と、前記第１、第２プリフォームを延伸可能な温度まで加熱する加熱工程と、前記第１プリフォームにおける前記導入孔を閉塞した状態で、前記第１、第２プリフォームを同時にブロー成形して二重容器を形成するブロー工程と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係る二重容器の製造方法によれば、第１プリフォームにおける導入孔を閉塞した状態で、第１プリフォーム及び第２プリフォームを同時にブロー成形して二重容器を形成するので、ブロー成形後に二重容器の温度が低下する過程で、内容器が外容器よりも大きく収縮変形しようとしても、その収縮変形によって生じる内容器と外容器との間の部分の圧力が負圧に維持される。従って、内容器の収縮変形を抑制することができる。そのため、例えば、使用前の段階で外容器から内容器が大きく剥離してしまう等の不具合が防止でき、二重容器としての品質を向上することができる。
また、ブロー工程の途中または末期に前記導入孔を閉塞するように構成することで、例えば、第２プリフォームが第１プリフォームより小さい場合においても、両プリフォーム間の空気を前記導入孔から排出することが可能となり、内容器及び外容器が密着した状態の二重容器を得ることができる。

（２）上記本発明に係る二重容器の製造方法において、前記第１プリフォームにおける前記導入孔を閉塞可能に、前記第２プリフォームを形成し、前記ブロー工程において、前記第２プリフォームを利用して、前記第１プリフォームにおける前記導入孔の閉塞状態を維持することが好ましい。

この場合には、閉塞を行うための別個の手段を用いることなく、第１プリフォーム内にセットする第２プリフォーム自身を利用して、第１プリフォームにおける導入孔を閉塞できるので、セット工程からブロー工程に亘って効率の良い作業を行える。また、ブロー工程後、成形用金型から二重容器を速やかに離型させ易く、生産性を高めることができる。
なお、セット工程の時点で前記導入孔を閉塞してもよいし、ブロー工程中に前記導入孔を閉塞してもよい。

（３）上記本発明に係る二重容器の製造方法において、前記ブロー工程において延伸ロッドにより前記第１、第２プリフォームを軸方向に延伸する際に、前記導入孔を閉塞することが好ましい。

この場合には、延伸ロッドによって内側から外側に向けて付勢することになり、前記導入孔の閉塞状態を確実に維持することができる。

（４）上記本発明に係る二重容器の製造方法において、前記セット工程以前に、前記第１プリフォームにおける前記導入孔に栓体を配置し、該栓体によって前記導入孔の閉塞状態を維持することが好ましい。

この場合には、第１、第２プリフォームの形状に影響されることなく、前記導入孔を確実に閉塞することができる。

本発明によれば、異なる材質で内容器及び外容器を形成したとしても、成形後における内容器の収縮変形を抑制することができる二重容器を得ることができる。

本発明に係る製造方法で製造された二重容器の半縦断面図である。 図１に示す外容器となる前の第１プリフォームの半縦断面図である。 図１に示す内容器となる前の第２プリフォームの半縦断面図である。 第１プリフォーム内に第２プリフォームをセットした後、両プリフォームをブロー成形して二重容器を形成している状態を示す図である。 第１プリフォームの導入筒部内に栓体を入れた後に、第２プリフォームをセットした状態を示す断面図である。

以下、本発明に係る二重容器の製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
（二重容器の構成）

はじめに、二重容器について説明する。
図１に示すように、二重容器１は、図示しない内容物が収容されると共に、内容物の減少に伴い減容変形する可撓性に富む内容器２と、この内容器２が内装される外容器３と、を備え、内容器２が外容器３内面から離脱可能に積層された二重容器とされている。

これら内容器２及び外容器３は、それぞれの中心軸が共通軸上に位置された状態で配設されている。本実施形態では、この共通軸を容器軸Ｏといい、容器軸Ｏに沿う方向を上下方向、上下方向に沿った口部１０側を上側、その反対側を下側という。また、容器軸Ｏに直交する方向を径方向という。
なお、本実施形態の二重容器１は、後述する製造方法による延伸ブロー成形により作製され、内容器２及び外容器３は異なる材質の樹脂材料により形成されている。例えば、外容器３はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）により形成され、内容器２はＰＥＴよりも熱収縮率が大きいＰＰ（ポリプロピレン）により形成されている。

二重容器１の口部１０は、内容器２の口部１１と外容器３の口部１２とが積層された構成とされている。この際、内容器２の口部１１の上端部には、径方向の外側に突出する環状の折り返し部１１ａが形成されており、この折り返し部１１ａを利用して外容器３の口部１２の開口端を上方側から塞いでいる。そのため、外容器３の口部１２は、内容器２によって閉塞されている。

また、外容器３の下端部には、円筒状の導入筒部１５が下方に向けて突設されている。この導入筒部１５の開口部分は、外容器３と内容器２との間に外気を導入させる導入孔１５ａとして機能する。なお、内容器２の下端部には、有底筒状の突起部１６が下方に向けて突設されており、導入筒部１５内に挿入されて導入孔１５ａを閉塞している。

（二重容器の作用）
このように構成された二重容器１は、例えば二重容器１の口部１０に、押し下げ操作可能とされ、該押し下げに操作に伴って内容器２内の内容物を吸い上げて吐出する吐出口が形成された図示しない押下ヘッドが装着され、この押し下げ操作による内容物の減少と共に内容器２が減容変形することで、内容器２が外容器３から離脱し両容器２、３間の空間が減圧され、この空間に外気が導入孔１５ａから流入する。
または、外容器３の導入筒部１５に、導入孔１５ａを通じて内容器２と外容器３との間に外気を供給させる図示しない加圧装置を装着し、内容器２と外容器３との間の圧力を高めた状態で二重容器１の口部１０に配置された吐出口を開放することで内容物を吐出する。

そのため、この二重容器１によれば、内容器２は内容物の吐出に伴って内圧が低下して減容変形するが、導入孔１５ａを通じて内容器２と外容器３との間に外気が流入されるので、外容器３は変形せずに元の状態を維持する。
従って、外容器３の状態をそのままに、内容器２を外容器３から離脱させて減容変形させたままの状態に維持できる。

（二重容器の製造方法）
次に、上述した二重容器１の製造方法について説明する。
はじめに、図２及び図３に示すように、外容器３のブロー成形前の成形品である第１プリフォーム３Ａ、及び内容器２のブロー成形前の成型品である第２プリフォーム２Ａをそれぞれ準備する。
第１プリフォーム３Ａは、図示しない成形用金型のキャビティ内に溶融した樹脂材料（ＰＥＴ）を射出し、この樹脂材料を固化させることで作製される。このように射出成形された第１プリフォーム３Ａは、口部１２を有する有底筒状に形成され、その下端部には導入筒部１５が突設されている。

なお、第２プリフォーム２Ａについても、第１プリフォーム３Ａと同様に射出成形によって口部１１を有する有底筒状に形成され、その下端部には突起部１６が突設されている。なお、この第２プリフォーム２Ａは、第１プリフォーム３Ａとは異なる樹脂材料（ＰＰ）によって形成されている。

次いで、図４に示すように、第１プリフォーム３Ａ内に第２プリフォーム２Ａを挿入してセットするセット工程を行う。この際、第１プリフォーム３Ａにおける口部１２は、第２プリフォーム２Ａにおける口部１１の折り返し部１１ａによって閉塞される。また、第１プリフォーム３Ａの導入筒部１５内に第２プリフォーム２Ａの突起部１６が挿入され、これによって導入筒部１５の導入孔１５ａが閉塞される。

次いで、組み合わされた第１プリフォーム３Ａ及び第２プリフォーム２Ａを、延伸可能な温度まで加熱する加熱工程を行う。その際の温度としては、例えば１００〜１３０℃程度である。そして、この加熱が終了した後、両プリフォーム２Ａ、３Ａを図示しないブロー成形用金型内にセットする。
なお、このとき、ブロー成形用金型についても例えば５０〜８０℃程度まで加熱しておく。

次いで、第１プリフォーム３Ａ及び第２プリフォーム２Ａを同時に延伸ブロー成形して、図４に示すように二重容器１を形成するブロー工程を行う。
この工程では、第２プリフォーム２Ａの口部１１側から所定圧力（例えば２〜３ＭＰａ）の高圧空気を第２プリフォーム２Ａ内に供給し、且つ図示しない延伸ロッドを第２プリフォーム２Ａ内に突き出すことで、両プリフォーム２Ａ、３Ａを延伸ブロー成形させる。
これにより、内容器２が外容器３の内面に離脱可能に積層された、図１に示す二重容器１を製造することができる。
なお、このブロー成形においては、延伸ロッドを使用しなくてもよい。

特に、上記セット工程の際、第１プリフォーム３Ａにおける口部１２及び導入孔１５ａが第２プリフォーム２Ａによって閉塞されるので、この閉塞状態を維持したまま上記ブロー成形を行うことができる。しかも、高圧空気による圧力や延伸ロッドによって、第２プリフォーム２Ａは第１プリフォーム３Ａ側に押し付けられるので、折り返し部１１ａが第１プリフォーム３Ａの口部１２に対して密着すると共に、突起部１６が導入筒部１５内に押し込まれる。そのため、上記閉塞状態が確実なものとなる。

従って、上述した製造方法によれば、第１プリフォーム３Ａにおける口部１２及び導入孔１５ａが閉塞された状態でブロー成形するので、ブロー成形後に二重容器１の温度が低下する過程で内容器２が外容器３よりも大きく収縮変形しようとしても、その収縮変形によって生じる内容器２と外容器３との間の部分の圧力が負圧に維持される。従って、内容器２の収縮変形を抑制することができる。
なお、突起部１６と導入筒部１５とは、内容器２の収縮力によって離脱しないような嵌合力となるように設計（例えば、摩擦抵抗力、凹凸嵌合など）されている。
これにより、使用前の段階で、外容器３から内容器２が剥離してしまう等の不具合を防止することができ、二重容器１としての品質を向上することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態では、二重容器１として、内容器２が外容器３の内面に離脱可能に積層された二重容器としたが、これに限定されるものではなく、内容器２と外容器３との間に隙間が確保された二重容器としても構わない。

また、上記実施形態では、第２プリフォーム２Ａ自身を利用して第１プリフォーム３Ａにおける口部１２及び導入孔１５ａを閉塞したが、この場合に限定されるものではなく、別個の閉塞手段等を利用して、第１プリフォーム３Ａの外側から口部１２及び導入孔１５ａを閉塞させても構わない。
但し、上記実施形態のように、第２プリフォーム２Ａを利用して、第１プリフォーム３Ａにおける口部１２及び導入孔１５ａを閉塞することで、セット工程からブロー工程に亘って効率の良い作業を行えると共に、ブロー工程後、ブロー成形用金型から二重容器１を速やかに離型させて生産性を高めることができるので、より好ましい。

また、セット工程の際、図５に示すように、第１プリフォーム３Ａの導入筒部１５内に、導入孔１５ａを閉塞させる栓体２０を挿入しておき、その後に、第１プリフォーム３Ａ内に第２プリフォーム２Ａを内装しても良い。こうすることで、第２プリフォーム２Ａの突起部１６により栓体２０を導入筒部１５の内側に押し付けることができ、突起部１６及び栓体２０を利用して導入孔１５ａをより確実に閉塞させることができる。
但し、この場合には突起部１６を省略しても構わない。

なお、栓体２０の材質としては、第１プリフォーム３Ａ又は第２プリフォーム２Ａと同じ樹脂材料で形成すれば良い。また、その形状としては、図示したくさび状でも良いし、球体状や楕円状等でも構わない。
また、栓体２０を、導入筒部１５の上方に配置した初期位置から、ブロー工程によって導入筒部１５の下方に配置した閉塞位置に移動可能とし、前記初期位置においては導入孔１５ａが部分的に開放され、前記閉塞位置で導入孔１５ａが完全に閉塞されるように構成してもよい。
例えば、前記初期位置において、栓体２０の外径を導入筒部１５の内径より小さく形成したり、栓体２０の外面または導入筒部１５の内面に溝を形成したりするなどして、前記した部分的な開放状態とすることができる。

また、上記栓体２０を用いた場合には、ブロー成形後、栓体２０と突起部１６との間に位置する切断線Ｍに沿って外容器３を切断すれば良い。また、切断ではなく、例えば導入孔１５ａ側から栓体２０に外力を加えて導入筒部１５の内部側に押し込み、それによって形成された隙間を通じて導入孔１５ａを開放するように構成しても構わない。

なお、セット工程では導入孔１５ａを閉塞せず、ブロー工程開始から終了までの間に前記導入孔１５ａを閉塞するようにしてもよい。
この場合、第２プリフォーム２Ａが第１プリフォーム３Ａより小さい場合でも、両者を隙間なく密着させることができる。

１…二重容器
２…内容器
２Ａ…第２プリフォーム
３…外容器
３Ａ…第１プリフォーム
１５ａ…導入孔
２０…栓体

Claims (4)

1. 内容物が収容されると共に、内容物の減少に伴い減容変形する内容器と、
   該内容器が内装されると共に、内容器との間に外気が導入される導入孔が形成された外容器と、を備える二重容器の製造方法であって、
   前記導入孔が形成された有底筒状の第１プリフォーム内に、該第１プリフォームを形成する材質よりも熱収縮率の大きい材質で有底筒状に形成された第２プリフォームをセットするセット工程と、
   前記第１、第２プリフォームを延伸可能な温度まで加熱する加熱工程と、
   前記第１プリフォームにおける前記導入孔を閉塞した状態で、前記第１、第２プリフォームを同時にブロー成形して二重容器を形成するブロー工程と、を備えていることを特徴とする二重容器の製造方法。
2. 請求項１に記載の二重容器の製造方法において、
   前記第１プリフォームにおける前記導入孔を閉塞可能に、前記第２プリフォームを形成し、
   前記ブロー工程において、前記第２プリフォームを利用して、前記第１プリフォームにおける前記導入孔の閉塞状態を維持することを特徴とする二重容器の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の二重容器の製造方法において、
   前記ブロー工程において延伸ロッドにより前記第１、第２プリフォームを軸方向に延伸する際に、前記導入孔を閉塞することを特徴とする二重容器の製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の二重容器の製造方法において、
   前記セット工程以前に、前記第１プリフォームにおける前記導入孔に栓体を配置し、該栓体によって前記導入孔の閉塞状態を維持することを特徴とする二重容器の製造方法。

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