JP2016504245A - 自己折り畳み式ブロー成形プラスチック薄肉容器 - Google Patents

自己折り畳み式ブロー成形プラスチック薄肉容器 Download PDF

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Abstract

本発明は、延伸、ブロー、成形(ISBM)と同様に、試作完成品を射出成形することによって製造された自己折り畳み式ブロー成形プラスチック薄肉PETボトル(1)に関する。この容器は、頂部(2,3,4,5)と、管状本体部分(6)と、頂部(2,3,4,5)と反対側の底部構造と、を含み、好ましくは飲料用のボトル(1)であり、空になっていく間に自己折り畳みし、好ましくは管状本体部に設けられる横断溝および/または突起(6.1)を含み、必要に応じて少なくともそれらは2つ、少なくとも4つ、より好ましくは4つと8つの折り畳みスターター(6.2)が備えられ、管状本体部分(6)の中間壁厚(Tmean)は、200,180,160,150μmより小さく、好ましくは65と150μmの間、より好ましくは90と130μmの間に含まれる。本発明は、ブロー成形によって上述の容器を製造するための方法、試作完成品(100)および金型に関する。本発明は、液体をボトル(1)に詰める方法、液体を分配する方法、上記方法を実施するディスペンサー、保管および輸送の観点で、薄肉ボトルを包装する方法に関する。

Description

発明の詳細な説明
〔発明の分野〕
この発明は、水などの液体を収容するのに適した薄肉の容器、好ましくはボトルの構造に関する。人間が消費するための水(一般的に飲料水)を含めるための薄肉ボトルの構造に適用可能であり、水分配ユニットと組み合わせて使用することができる。
〔発明の背景〕
分配ユニットに飲料水を提供するときに採用される、水差しとも呼ばれる大きな容器は、通常、形状が円筒形である。この水差しは、電気式または非電気式のユニットに適用した場合、逆さまにされ、分配ユニットの上部に配置され、内部リザーバに水を供給する。水は、冷却ユニットの上部に反転している交換可能な水差しからリザーバに供給され、容器の首部分は、分配ユニットの上部におけるリザーバに、漏斗状の入り口に配置される。ポンプは、水差しから水を供給するために使用される。典型的な水差しの容量は、5ガロン程度である。水差し内のすべての水が分配されたとき、空の水差しは取り外され、別の満タンの容器に置き替えられる。通常、満タンの水差しの供給は、特定の位置で維持され、ときどき、提供者は、満タンの水差しの新たな供給を提供し、洗浄および再充填のために空の水差しを回収する。
水差しは、ポリエステルテレフタラート、ポリカーボネートなどのプラスチック材料からブロー成形される。プラスチックキャップは、それが輸送または保管される水差しを閉じるために、首部分の上部に適合する。これら水差しは、満タンのとき、その大きさと重さのために、持ち上げることが難しく、冷却ユニットの位置に移動するのが難しい。
これら水差しは、返却と詰め替え可能であるため、積層後の水差しの間の接触領域において、摩損またはドロップのような機械的制約にさらされる、多数の取り扱い、保管動作および条件に左右される。
そして、成形プラスチックの水差しの要件は、特に摩耗(スカッフィング)および衝撃に対する耐性または落下耐性である。
これに関し、成形プラスチックの水差しは、少なくとも400μm、好ましくは500μm、さらに好ましくは600〜1500μmに含まれる壁の厚みを有する。この壁の厚みの要件は、薄肉容器の大容量にリンクされ、すなわち好ましい増加順で、10,15,21リットルである。
これら水差しが返却可能であり、再利用できるということは、満タンの薄肉容器の配達の巡回および空の水差しを回収するための巡回の組織化のような多くの制約を伴う。さらに、これらの空の水差しは、煩雑であり、補充の前に洗浄され、処理されなければならない。これは、衛生的な問題を伴う。新しいキャップは、再補充容器に置かれることもある。
それらの頻繁な取扱いおよびそれらの保管条件によって、マーケティングへの不適切な側面を与えるスカッフィングに提出される。
これらの水差しは剛性である限り、液体(例えば、水)の各サンプリングは、サンプリングされた容量を補うために、周囲の空気の吸入を伴う。そうすることによって、補われた周囲の空気は、液体(例えば、水)を汚染する。この汚染は、薄肉容器がほとんど空のときには、頭にくる。これは、注目すべき衛生上の欠点である。
要約すると、これら水差しは、取扱い、販売には、高価で、重く、困難で、衛生の問題に関して、扱い難い。
Streching,Blowing and Moulding(ISBM)と同様、試作完成品の射出成形によって作られた飲料用(例えば、水)の薄肉PET容器が知られている。
EP1436203B1は、柔軟なPET樹脂製の壁を含むPET容器を開示し、寸法の大きい部分(d1)および内径(d2)を有する首部分を含み、仕切り部材(3)によって閉じられる30−100μmの壁本体(1)を含む。容器の本体を形成する壁(4)は、特に壁が非平面壁部(5)を形成するように、位置または面に遭遇するとき、容器に含まれる流動可能な製品の重さのもとで、一定の表面領域を変形させることができる柔軟なプラスチックで構成される。d1に対するd2の比率は、1:3−1:10である。しかしながら、これら容器は、例えば不良抵抗および/または低コンパクト性によって、非実用的である。
EP1468930B1は、直径S1を有する壁(4)と、直径S2を有する少なくとも1つのネック(2)によって形成され、半結晶性PETで構成され、実質的に本体の中央において100μm未満の壁の厚みを有し、複雑で、直径S3を有する部分を握りやすい三次元形状(3)を有する本体(1)を有する容器に関する。しかしながら、これら容器は、例えば不良抵抗および/または低コンパクト性により、非実用的である。
EP1527999B1は、壁によって形成された本体と、大きい部分において寸法d1を有する底部と、内径d2の首部分とを含む容器を開示し、この容器は、半結晶PETで構成され、容器本体は、底部に互いに離間した少なくとも3つの脚を有し、本体と一体化されている。本体について、底部の重さに対する壁の重さの比率は、3と4の間であり、本体のPETの体積比(ml/グラム)は、容器本体80と120の間であり、本体の壁は、100μm未満の厚みを有し、底部は、100μmと200μmの間の厚みを有し、各脚は、50μm〜150μmの壁の厚みを有する。しかしながら、これら容器は、不良抵抗および/または低コンパクト性によって、非実用的である。
それにも拘わらず、そのような構成は、このようにして製造容器が材料の量を増やす以外は扱うことができないため、大容量になってしまう。
JP2001122237は、首部分1、肩部2、薄肉部分に形成されるバレル部3を含むPET薄肉容器を開示している。肩部2は、0.2〜0.3mmの壁の厚みを有するように形成される。肩部2のインターフェース5からバレル3より低い部分の範囲の部分は、薄肉容器が廃棄できるように薄肉容器の使用後に肩部がバレルに押し込まれるよう0.02〜0.05mmの超薄壁を有するよう形成される。バレル3の変形強度は、任意の形状の横突起6の切欠によって増加する。しかしながら、これらの容器は、非実用的である。
US2010206876A1は、プラグ16を受け入れるよう設計されたカラー12とネック14を有する予備成形形状10を吹き付けることによって得られ、所望の容量に形成後、残留応力を示すことができるPET使い捨て薄肉大容量の容器に関する。容器は、150g/m2と250g/m2の間の材料重量/開発面比率を有する。容器は、低温条件下で圧力をかけずに水で充填され、その後貫通したプラグを用いてシールされる。この容器18は、充填後に、物質中に蓄えられている残留応力を解放するよう設計される周辺加熱を受ける。この解放された応力は、すなわち、予め形成された形状のものを発砲処理の前に初期形状に戻す傾向がある。容器の容量の減少に向かっている傾向のため、および、収容される液体が非圧縮性であるため、容器による液体の加圧が生じ、この容器20が本質的にコンパクトであり、扱い易い。
このコンパクトな容器は、ディスペンサーに逆さまに配置され、プラグを貫通する(trocard)を含み、柔らかくなる容器を減圧し、受付手段によって保持される。水の分配は、便利ではないバラスト32によって促進される。しかしながら、これら容器は、効率的に圧縮するためのバラストの必要性のために非実用的である。さらに、容器は、最小の空間で容易に蓄えられるよう適合していない。
〔発明の目的〕
上記背景において、本発明は、以下の目的のうち少なくとも1つを満たすことを目的とする。
1.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは飲料(例えば水)ユニットを提供するために使用される容器であり、例えば2.0リットル以上の比較的高い容量を有し、先行技術の欠点を克服する容器を提供すること。
2.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは食品共用で、単一使用、環境に優しく、コスト的に効果的な容器を提供すること。
3.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは防水性と気密性があり、扱い易く、保管、積層し易いながらも、できるだけ少ない金型プラスチック原料を必要とする容器を提供すること。
4.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは各サンプリングにおいて、空気汚染にさらされることなく、液体(例えば、水)分配において使用される容器を提供すること。
5.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは衝撃(落下)に高い耐性を有しながらも、高い体積容量(2リットル〜50リットル)を有する容器を提供すること。
6.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは少なくとも目的1〜5の少なくとも1つを満たし、廃棄物の管理において実質的な利点である圧縮可能である容器を提供すること。
7.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは容器が完全に空になるまで、逆さまの位置で吐き出している間(spilling)に自己折り畳み可能である液体(例えば、水)分配において使用される容器を提供すること。
8.(ブロー)成形型プラスチック薄肉容器、好ましくは目的1〜7の少なくとも1つを満たし、保管期間において、魅力的な外観を有している容器を提供すること。
9.目的1〜8の少なくとも1つの記載のように、薄肉容器を(ブロー)成形することによる製造の成形プラスチック試作完成品を提供すること。
10.目的1〜8の少なくとも1つに記載されているように、薄肉容器を成形(ブロー)することによる製造についてコスト的に効率的で、高い性能の方法を提供すること。
11.目的1〜8の少なくとも1つに記載されているように、薄肉容器を成形(ブロー)することによる製造のための金型を提供すること。
〔発明の記載〕
上記目的は、とりわけ、第1の態様におけるプラスチック薄肉容器に関する本発明によって満たされる。
薄肉容器は、ネックフィニッシュ(neck finish)を含む上部と、
管状本体部分と、
上部と反対側における底部構造と、を含み、
好ましくは飲料用の容器で、
a)上記容器は空になっていく間に、自己折り畳み可能であり、
b)少なくとも2つの横断する溝および/または突起(ribs)を含み、好ましくは管状本体部分に位置し、少なくともそれらのいくつかは、それぞれ少なくとも2つの折り畳みスターターが備えられ、
c)管状本体部分の平均壁厚(Tmean)は、大きい順に、200,180,160,150μm以下であり、好ましくは65と150μmの間、より好ましくは90と130μmの間に含まれ、例えば70μmより大きく、100μmより大きく、70μmより高く90μmより低い、または、90から100μm、または、100μmより高く、130μmより低い。
本発明における薄肉容器、好ましくは容器は、必要な特性に恵まれている。つまり、食品共用、単一使用で、環境に優しく、防水性かつ気密性、安易な取扱い、保管、積み重ね、ディスペンサーにおいてサンプリングにおける空気汚染に影響されず、良好な機械特性(衝撃とスカッフィング強度)、軽さ、魅力的な外観、最適なバランスおよびプラスチック容器に必要なコスト/性能比率。
空になっていく間、容器の自己折り畳みは、任意の案内(容器は自己支持である)および/または任意の追加の力(バラスト)なく、注目に値する魅力的な特徴である。また、これら薄肉容器(ボトル)は、保管および輸送のために、積み上げるだけで、簡単に加圧することができる。
そして、何よりも、液体で満たされると、キャップで閉じられ、逆さまに配置され、保持手段なく、ディスペンサーにキャップの穿孔によって接続され、薄肉容器、好ましくは容器は、周囲の空気による液体の汚染なく、液体のサンプリング(抽出)(sampling)によって空にすることができ、サンプリングの連続は、自動折り畳みを伴い、保管および輸送を容易にする最終的にコンパクトなリサイクル可能な廃棄物となる。
第2の態様において、本発明は、薄肉容器のブロー成形による製造のための成形プラスチック試作完成品に関し、試作完成品は上部から底部を含む。つまり、
ネックとネック支持リングを含むネックフィニッシュと、
ネックと、
変化領域(a transition zone)と、
閉じられた管状本体部分とを含む。
第3の態様において、本発明は、薄肉容器(好ましくはボトル)のブロー成形による製造の方法に関する。この方法は、
A.本発明のプラスチック試作完成品を成形し、
B.熱調節し、ステップAによって得られる試作完成品を予め成形し、
C.ステップAおよびステップBの試作完成品を延伸ブロー成形し、成形において、キャビティが薄肉容器であり、
D.薄肉ボトルから出す。
第4の態様において、本発明は、薄肉ボトルをブロー成形することによる製造のための金型に関する。
第5の態様において、本発明は、薄肉ボトルまたは本発明の方法によって得られた薄肉容器に液体をボトルに詰める方法に関し、薄肉容器は、封止し、容器が平坦な支持になった後、圧力下で薄肉容器を置くことを意図し、変形に対する機械的保持/抵抗を与える液体で満たされる。
第6の態様において、本発明は、薄肉容器(好ましくはボトル)または本発明の方法によって得られた薄肉容器(好ましくはボトル)に収容される液体を分配するための方法に関する。
1.充填された薄肉容器は、液体の流れを制御するための少なくとも弁を含むディスペンサーに逆さまに配置され、
2.液体の分配を制御するための弁が開かれ、
3.液体は、流出し、薄肉容器は自ら折りたたまれ、
4.液体の流れを制御するための弁は、流れを止めるよう閉ざされ、自ら折りたたまれ、
5.折りたたまれた薄肉容器は、ディスペンサーから取り外され、折りたたまれた薄肉容器が液体を分配しなくなると、満タンの薄肉容器に取り換えられる。
第7の態様において、本発明は、分配のための方法を実施するためのディスペンサーに関し、上部に、薄肉容器または本発明の方法によって得られた薄肉容器の頂部を受けるように設計された座部を上部に含むベースを含む。容器は、逆さまに設けられ、座部は、薄肉容器の内部と出口に連結されたパイプとの間の接続手段を含む。薄肉容器からの液体は、分配され、パイプを介した液体の流れは、少なくとも1つの弁によって制御される。
第8の態様において、本発明は、保管および輸送の観点で、薄肉容器または本発明の方法によって得られる薄肉容器を包装するための方法に関し、薄肉容器はいくつかの高さでパレット(pallet)に積層され、好ましくは2つの連続する高さの間に少なくともプレートを挿入することによって、各高さが固定され、非変形性を増加させるために、パレット薄肉容器の頂部および/または底部を引っ込める(後退させる)よう、軸方向の圧力がパレットの上部に作用する。
〔好ましい形態〕
容器(例えばボトル)の顕著ないくつかの特徴は、容器が以下の延伸比率(stretch ratio)によって特徴付けられているという事実に基づいている。
軸方向の延伸比率:2.8−5;好ましくは3.0−4.5
全体の延伸比率:11.2−32.5;好ましくは12.6−27.0。
本発明の好ましい実施形態において、薄肉容器は、ブロー成形処理(Blow moulding processes)、好ましくは射出延伸ブロー成形処理(Injection Stretch Blow Molding Processes)によって製造される。そのような処理は、当業者によって知られている。典型的には、注入処理によってプラスチック試作完成品を生成し、必要に応じて延伸して、試作完成品を熱して、ブローすることを伴う。
プラスチック試作完成品および事実上それらから得られる容器は、好ましくは引き伸ばされるときに歪硬化(strain hardening)を示すポリマー、より好ましくはポリエステル、具体的に芳香族ポリエステル、より具体的にはポリエチレンテレフタラート(PET)および/またはポリエチレンナフタレート(PEN)または発砲ポリエチレンフォーム(PEF)またはポリプロピレンテレフタラート(PPT)を含むグループから選択されたプラスチック材料から構成される。
好ましい実施形態において、本発明の薄肉容器は、頂部に以下を含むボトルである。
・ネック端部(スクリューキャップおよびスナップキャップを受けるために設計される)およびネック支持リングを含むネックフィニッシュ
・ネック
・ネックを管状本体部に接続する肩部。
本発明におけるプラスチック薄肉容器は、満タンのとき、好ましくは2,3,5リットルの容量を有し、より好ましくは2−20リットルの範囲、7.5−12.5リットルの範囲に含まれる。
(成形)プラスチック薄肉容器(例えばボトル)の注目すべき特徴によれば、容器の管状本体部分に配置される横断溝または突起は、好ましくは少なくとも4つ、さらに好ましくは4と8の折り畳み/折り畳みスターター(fold starters)を含む。
折り畳みスターターは、好ましくは薄肉ボトルの軸に関して、内向きに凹部、外側にピン(pin)を延伸している。
例えば、少なくとも1つの横断溝または突起は、
a)2つのエッジと、2つのエッジの間における中間部分を有し、中間部分は、2つのエッジに関して内側(溝)または外側(突起)に、シフトされた頂部を提供し、
b)2つのエッジの間で計測された幅(w)とエッジと頂部の間で計測された最大高さ(h)を示す。
例えば、折り畳み/折り畳みスターターは、以下の特徴の少なくとも1つを有する。
i)薄肉容器、例えばボトルの軸に関して、内側に凹部、外側にピンを延伸し、
ii)均一に分配され、溝または突起から別のものに薄肉容器、例えばボトルの軸を中心にオフセットされ、溝または突起の中央面(midplane)における折り畳み/折り畳みスターターの外側または内側(凹部/ピン)の延伸λは、h/2である。
横断溝または突起は、好ましくは以下の仕様のうち少なくとも1つを満たす。
i)幅(w)および最大高さ(h)について、幅に対する最大高さの比率(h/w)は、0.8,1.0,1.2以上であり、好ましくは1.2と200の間、1.2と50の間、1.2と20の間に含まれる。
ii)U形状、V形状およびそれら組合せを含むグループにおいて選択されるストレート長さ部分形状を有する。
(成形)プラスチック薄肉容器(例えばボトル)の注目すべき特徴によれば、管状本体部分は、実質的に円筒状、多面体または実質的な平面およびカーブ面を含み、好ましくは実質的にカーブ面に連結された平面が含まれる。
プラスチック薄肉容器、例えばボトルの横断溝および/または突起は、連続または不連続であってもよい。
本発明の(成形)プラスチック薄肉容器(ボトル)の注目すべき特徴によれば、少なくとも1つの末端引っ込み式部分を含み、薄肉ボトルの頂部および/または底部の構造である。
薄肉容器(ボトル)は、底部の少なくとも1つの末端引っ込み式部分を含む。
・底部は、薄肉容器が液体を含み、底部の薄肉容器が(フラット)支持体に置いたとき、好ましくは薄肉ボトルの自重の影響で、引っ込み式である。
・末端引っ込み式部分は、薄肉容器が液体で満たされ、底部が(フラット)支持体に置かれないとき、好ましくは突出部である。
・および/または底部構造は、
末端カーブ部分と、
外側に軸方向に延伸した末端引っ込み式突出部と、
溝および/または折り畳み線(folding line)および/または突起、溝および/または折り畳み線を含むグループから選択される末端カーブ部分を突出部に接続する少なくとも1つの引っ込みスターターと、を含む。
薄肉容器が頂部領域に少なくとも1つの末端部を含むとき、当該部分は、ネックフィニッシュであり、ネックおよび少なくとも肩部および頂部は、薄肉容器(例えばボトル)を積層するために、および/または、薄肉容器によって適用される力の影響で、引っ込み式である。
好ましい実施形態において、頂部領域における末端引っ込み式部分は、少なくとも1つの引っ込みスターターを含み、好ましくは溝および/または折り畳み線および/または突起を含むグループから選択される。
容器のそのような頂部および/または底部の引っ込みは、液体で満タンになったボトルの圧力の一因となる。
プラスチック薄肉容器(ボトル)の製造方法に関して、試作完成品の延伸ブロー成形のステップCは、以下の延伸比率をプラスチック薄肉容器に与えるよう形成されることに注意すべきである。
・輪状延伸比率(hoop stretch ratio):4.0−6.5;好ましくは4.2−6.0
・軸延伸比率:2.8−5.0;好ましくは3.0−4.5
・全体の延伸比率:11.2−32.5;好ましくは12.6−27.0。
興味深い可能性によれば、本発明における容器は、1つまたはいくつかの垂直溝および/または折り畳み線および/または突起から自由である。
〔定義〕
この文書の用語によれば、以下の非限定的な定義が考慮されなければならない。
全ての単数形は、複数および相互であることを示す。
「薄肉容器またはボトル」は、液体のための任意の容器について述べている。容器は、特に飲料ディスペンサーに(ホームおよびオフィスデリバリー)採用され、容量は、例えば2と50リットルの間である。
「液体」は、本発明における薄肉容器またはボトルに含まれることを意図した任意の液体、具体的に水またはホームケア製品またはパーソナルケア製品などの食べ物ではない液体のような飲料を述べている。
「プラスチック」は、引き伸ばされるとき、歪硬化を示す成形可能な熱可塑性のホモポリマー(homopolymer)またはコポリマー(copolymer)を述べている。
「成形」は、押出ブロー成形、押出プロファイル&シート、射出ブロー成形(ガスアシスト)、射出延伸ブロー成形、回転成形のような熱可塑性材料の形成技術を述べている。
「実質的に」は、少なくとも80%、好ましくは90%、より好ましくは少なくとも95%を意味する。
「およそ」は、±10%の許容誤差を意味する。
〔発明の詳細な説明〕
本発明における薄肉容器の好ましい実施形態の以下の記載によって、本発明を十分に理解し、全ての利点および変形例を強調することができる。
〔図面の説明〕
この説明は、添付の図面を参照してなされる。
図1Aは、本発明における空で、キャップされていない薄肉ボトルの正面図であり、その底部は引っ込められていない。
図1AAは、図1Aの円A’における詳細を示す拡大図である。
図1AAAは、図1Aの円A’’における詳細の縦断面を示す拡大図である。
図1Bは、図1Aの薄肉ボトルの底部からの斜視図である。
図1Cは、上部から見られる、本発明における薄肉ボトルの溝の折り畳みスターターの形状を示す縮尺図である。
図1Dは、図1Cに対応するが、変形例のための図である。
図2は、本発明における薄肉ボトルの部分縦断面を含み、フラット支持体に置かれ、底部が引っ込まれている。
図3は、PET W170で構成される本実施形態の薄肉ボトルの中間壁厚みTmeanを示すグラフである。
図4は、本実施形態におけるボトルの試作完成品の正面の部分縦断面を含む。
図5Aは、逆さまに設けられ、ディスペンサー接続された本実施形態における満タンの薄肉ボトルを示す。
図5Bは、本実施形態における空で、キャップされていない薄肉ボトルを示し、図1A,1Bにも示される。
図5Cは、本実施形態における、水で満たされ、閉じられた薄肉ボトルを示す。
図5D〜5Iは、ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。
図5Jは、ディスペンサーから取り外された折り畳みおよび空の薄肉ボトルを示す。
図6A−6Cは、本実施形態における積み重ねられた満タンの薄肉ボトル(A)、ボトル頂部の引っ込みによる加圧された薄肉ボトル(6C)、引っ込みボトル(6B)の上面を示す。
添付の図面に示された薄肉ボトル、具体的に図1A,1B,2は、二軸延伸ブロー成形(a biaxial stretched blowed)薄肉ボトル(1)であり、一般的な円筒形状であり、具体的な物質に限定するものではないが、PETで構成され、PVCまたはポリオレフィンまたはポリエステルのような単純または複合、多層または化合物である物質からボトルを製造することが可能である。この薄肉ボトル(1)は、大きなサイズ(例えば20リットル)を有し、特に水を含むことを意図しており、図5Aに示されるホームおよびオフィスデリバリー(HOD)のためのディスペンサーユニットに逆さまに設けられる。
この薄肉ボトル(1)は、トップからベースまで以下の部分で構成される。
ネック端部(2)、
ネック支持リング(3)、
ネック(4)、
1つの引っ込みスターター(51)を含めて接続する肩部(5)と(図1A,2に示されるように、突起である)、
いくつかの連続横断溝(61)が刻まれ、溝に配置された、いくつかの折り畳み/折り畳みスターター(62)が刻まれた管状本体部(6)と、を含み、
一体的底部構造(7)は、
末端カーブ部(8)と、
外側に軸方向に延伸した末端引っ込み式突出部(9)と、
末端カーブ部分(8)を突出部に接続する少なくとも1つの引っ込みスターター(71)(図1A,1AAA,1Bに示されるように、溝である)と、を含む。
上記図に示された薄肉ボトル(1)においては、図5C、図5J、図6Aおよび図6Bに図示されているように、捻って開けるキャップ2’を受け入れることができるようにネック端(2)にはネジ山が形成されている。変形例においては、キャップ2’は、スナップキャップ(snap cap)であることができ、スナップキャップは、ネック端(2)およびネック支持リング(3)によって構成された改良されたネックフィニッシュ(neck finish)上に力によって丁度嵌められる。古典的には、捻って開けるキャップ2’の下部は、ネック端(2)とネック(4)とを分離するネック支持リング(3)上にある、勝手に開封できなくするためのリング(tamper-proof ring)に連結されている。
肩部(5)の突起(51)は、図2に詳細に図示された薄肉ボトル(1)の上部の引っ込みスターターとしての役を務める。薄肉ボトル(1)のネック端(2)に下方向の力が印加された時および/または、薄肉ボトル(1)の下部(7)に上方向の力が印加された時に、突起(51)は、肩部(5)の上部の推力およびネック端(2)の推力を生じさせるのを可能にする補強部として、作動する。水が満タンにされ、かつ、積み重ねられた本発明による薄肉ボトル(1)のネック端(2)の引っ込みと、肩部(5)の上部の引っ込みとは、図6Bに図示されている。
例えば、突起(51)の幅は、1〜30mmであってもよく、好ましくは7〜22mmであって、さらに好ましくは、約12mmである。
例えば、突起(51)の高さは、0.5〜20mmであってもよく、好ましくは2〜10mmであって、さらに好ましくは、約6mmである。
管状本体部分(6)には、例えば、9個の横断する連続的な溝(61)が形成されており、溝(61)の各々は、4個または6個の折り畳み/折りスターター(62)を含み、折り畳み/折りスターター(62)は、上記軸周囲で角度があるように一方に偏っている。
上記図、特には、図1AAに図示された実施の形態においては、薄肉ボトル(1)の溝(61)の各々は、V形状の断面を有し、さらに特には、同じ平面にある2つの端(58)および2つの端(58)の間の中間部分を有し、上記中間部分は、上記2つの端に対して、内側にシフトされた頂点(56)を示す。2つの端(58)は、実質上、薄肉ボトル(1)の円筒状の側壁に円形の弧(60)を介して連結されたV形状の2つのまっすぐな分岐(58)である。各々の溝(61)は、上記2つの端の間で測定される幅(w)と、上記2つの端と上記頂点との間で測定される最大高さ(h)とを提供する。本実施の形態において、各々の溝(61)は折り畳み(折り)スターター(62)を含み、折り畳み(折り)スターター(62)は、上記ボトル(1)の縦軸(64)に対して一様に角張って配置された突起部であり、溝(61)の下部から外に向かって突出する。溝(61)は、折り畳みスターター(62)を除いては一定の高さhである。折り畳み(折り)スターター(62)の形状は、以下のように定義され得る。平面図である図1Cおよび図1D(変形)において、折り畳み(折り)スターター(62)の各々は、外に向かって突出する頂点を有するとともに、湾曲に曲がっている。折り畳み(折り)スターター(62)の各々は、上記ボトル(1)の縦軸(64)を含む対称中央面(66)を有する。同じ溝(61)における2つの連続する折り畳みスターター(62)の対称中央面(66)は、それらの間で、2.π/nの角度を形成する。ここで、nは、溝(61)当りの折り畳みスターター(62)の数である。上記ボトルの縦軸(64)を中心とする各々の折り畳みスターター(62)の角度の大きさεは、約0.2ラジアンから2.π/nの領域に置かれる。上記ボトルの縦軸を含む対称中央面(66)において、各々の折り畳みスターター(62)は、生成線(generator line)または、稜線(ridge line)(68)によって定義される。上記生成線または、上記稜線は、溝(62)の2つの分岐(58)の間で伸びており、円形の弧70によって上記2つの分岐の内の一つと接続されている。円形の弧70の凹部側が外側を向き、円形の弧70の凹部は、約0.5mmから生成線(68)および上記溝の分岐(58)との接線である上記円形の弧の半径までの範囲の半径を有する。上記生成線または、上記稜線(68)は、曲率の最小半径の丸い部分(72)を介して、上記溝の他方の側面と接続された直線である。上記接続線は、上記ボトルの縦軸に垂直な平面内において曲がった形状である。上記生成線または、上記稜線(68)は、上記ボトル(1)の縦軸(64)に対して、0°から約45°の範囲である角γによって傾いている。そして、溝(61)の中央面(74)における折り畳みスターター(62)の半径λは、実質上、溝(61)の最大高さ(h)と等しいか、少し小さい。上記半径λは、溝(61)の底部(56)と、稜線(68)と溝(61)の中央面(74)との間の交差点と、の間の距離である。一つの溝(61)から次の溝までで、折り畳みスターター(62)は、π/nに等しい角度分、角度的にずれている。ここで、nは、溝(61)当りの折り畳みスターター(62)の数である。上記nは、典型的には、3から20の範囲内である。本一例においては、n=4または6で、ここで、折り畳みスターター(62)の稜線(68)は下方および外側向きの斜面に対して、傾斜している。しかしながら、上記ボトル(1)の縦軸(64)に対する垂線に対称的な方向を用いることが可能である。
非限定的な一例として、ここで記述されている実施の形態においては、管状本体部分(6)の平均壁厚(Tmean)は、100μmから140μmの間である。
この壁厚を評価するため、薄肉ボトル(1)の母線(generatrix)Gは、(0)から(440)まで漸増する。
始点(0)は、突出部(9)の中心に置かれる。
目盛り(440)は、肩部(5)の端およびネック(4)の始まる部分に置かれる。
管状本体部分(6)は、およそ100mmとおよそ300mmの目盛り間に構成される。
図3は、固有の粘度がおよそ0.74dl/gであるPET W170から製造された本実施の形態のボトルにおける母線(generatrix)Gに沿う壁厚を示す。
不可欠な底部機構(7)。
末端のカーブ部(8)を上記胴に連結する引っ込みスターター(71)は、図2に詳細に図示されている環状の溝または、折り畳み線である。上記環状の溝(71)は、底部(7)に上方向の力が加えられる、および/または、薄肉ボトル(1)のネック端(2)に下方向の力が加えられた場合、ネック端(2)が平らな土台に支持されるように、突出部(9)の引っ込みを可能にする。これは、図2および図5Cに図示された通りであり、図6Aおよび図6Cは積み重ねに対応する。
例えば、溝(71)の幅は、1〜15mmであり、好ましくは、2〜8mmで、さらに好ましくは、およそ4mmである。
例えば、溝(71)の高さは、0.1〜10mmであり、好ましくは、0.5〜4mmで、さらに好ましくは、およそ2mmである。
突出部(9)の中心は、内部に伸びるドーム(10)を含む。
図4は、上述したように、薄肉ボトル(1)のブロー成形(中空モールディング:blow molding)製造のため、型に入れて作られたプラスチック試作完成品(11)である。
上記試作完成品(11)は、頂部から底部までで、捻って開けるキャップと働き合うように、ネジ山が形成されたネック端(20)と、ネック支持リング(30)と、ブロー成形後にボトルのネック(4)を形成する変化領域(transition zone)(40)と、閉じられた管状本体部分(50)とを含む。
ネック端(20)とネック支持リング(30)とは、一緒に、ネックフィニッシュ(neck finish)を形成する。
変化領域(transition zone)(40)の最小外部直径(Dtz)と、閉じられた管状本体部分(50)の最大外部直径(Dtb)と、の間の比は、例えば、Dtz/Dtbが1.8〜0.3で、好ましくは1.4〜0.5mmで、さらに好ましくは、一例として、36.5/39.5=0.92である。
上記試作完成品(11)の壁厚は、1mm〜10mmであることが有利であり、好ましくは2mm〜7mmであり、さらに好ましくは、例えば、3.25mmである。
上記試作完成品(11)の重さ(g)/上記ボトル(1)の容量(リットル)の比は、1〜10であることが有利であり、好ましくは4〜7であり、例えば、5.5である。
上記で定義された薄肉ボトルまたは、水差し(1)のブロー成形製造方法(blow moulding manufacturing method)は、以下の例によって説明され得る。
上記で定義された20リットルボトル(1)は、3つのオーブンおよびシャフトで構成されたIRオーブンを備えたシェル形の型(shell mold)を含む標準的なブロー成形デバイスを用いて、注入(injection)および吹き入れ(blowing)によって製造される。
上記熱可塑性原材料は、NOVAPETのPET樹脂W170およびVORIDIANのPET樹脂Xtremeである。これらのPET(IV)の固有の粘度=0.74dl/gである。
熱調整およびプリ吹き入れ(preblow)ステップBが行われる。この例における各パラメータは以下の通りである。
吹き入れパラメータ:
−オーブンのパワー %
Figure 2016504245
−シャフトの直径:16mm
−スピード:1.9m/s
−フローコントロール(flow control):22%
−吹き入れ(blowing):opening 150mm/closing:362mm
上記試作完成品および上記ボトルの寸法は以下の通りである。
Figure 2016504245
上記ボトルは、吹き入れ(blowing)後、よい外観を有する。
上記ボトルの厚さ分布(Tmean)は、図3上に示されている。
本例の薄肉ボトル(1)の延伸比率(stretching ratios)は以下の通りである。
−フープ(hoop)延伸比率:209/35.65=5.86
−軸延伸比率:3.95
−全体延伸比率:23.15
上記で定義されたように、薄肉ボトル(1)へ液体を入れる方法は、ボトルに液体を入れるラインで、液体(例えば、水)を薄肉ボトル(1)に一杯にすることからなる。そこで、上記薄肉ボトルは、薄肉ボトル(1)に変形に対する機械的な維持力または、抵抗力を与える満たされた液体(例えば、水)によって圧力下に置かれることとなる。
従来のボトルに液体を入れるラインは、この薄肉ボトル(1)へ液体を入れる方法に適用され得る。
上記で定義されたように、薄肉ボトル(1)の保管および輸送の観点から、包装(packing)方法は、基本的に、ネック(4)とともに肩部(5)の上部、ネックフィニッシュ(neck finish)、薄肉ボトル(1)の不可欠な底部機構(7)の下部が、同軸の力の影響下で引っ込むという事実を利用することからなる。
したがって、捻って開けるキャップ(2’)を閉めた上記水が満たされたボトル(1)は、変形に抵抗力があるとともに、機械的な自己維持力があり、上記ボトル(1)を、あるパレット(110)上の複数の高さ(100)上の各ボトル上に積み重ねることができる。
図6A、図6Bおよび図6Cは、上記ボトル(1)が異なる重ね高さ(100)上に、並んでどのように置かれるかを示し、異なる重ね高さ(100)間には、プレート(120)が挿入されている。上記ボトル列の少なくともいくつかは、バンド(130)によって結びつけられている。そして、必要であれば(図6C参照)、パレット化された薄肉ボトル(1)の少なくとも幾つかの頂部および/または底部を引っ込ませるため、最上列の上部に軸圧力を働かせる。
或いは、上記プレート(120)には穴が貫通されており、上記穴は、下側の上記ボトルのネックを通した状態にするためのものである。
これらのボトル(1)の新しく、かつ、効率的な保管方法を可能にする上記ボトル(1)の注目すべき特徴が強調されるべきである。このような保管は、コンパクト化および輸送条件の最適化ができる。
上記で定義されたように、薄肉ボトル(1)内の液体を分配する方法は、図5A〜図5Jを参照にして、以下では、ディスペンサーとして説明される。
図5Aに図示されたディスペンサー(500)は、その頂部に座部(seating)(520)を含むベース(510)を含む。ベース(520)は、薄肉ボトル(1)の頂部(ネック端(2)、ネック支持リング(3)、ネック(4)、肩部(5))を受け入れるように形成されており、薄肉ボトル(1)は逆さまに設置される。
上記ボトル(1)の捻って開けるキャップ(2’)には、典型的に、もののとがった先端(図示せず)によって穴があけられる。上記先端は、一つまたは、複数の出口に連結された入口パイプ(図示せず)に接続されている。これにより、薄肉ボトル(1)からの液体(例えば、水)は分配され得る。上記出口の各々には、上記液体(例えば、水)の流れを制御するバルブ(530)が備えられている。
上記ボトル(1)の捻って開けるキャップ(2’)に穴があけられることに付随する、ディスペンサー(500)の座部(520)上に満たされたボトル(1)を逆さまに設置することは、上記液体(例えば、水)を分配するための第1ステップである。この第1ステップは、上記液体(例えば、水)を汚染させてしまう周辺空気の入り込みを含まないことに注目されたい。さらに、逆さまに設置されたボトル(1)は、図5Aに図示されているように、バルブ(530)を開けることにより、ディスペンサー(500)から上記液体(例えば、水)がサンプリングされる時、機械的な維持力(セルフサポート)および自己折り畳みが維持される。
このバルブ(530)を閉じることにより、上記ボトル(1)の上記自己折り畳みのみでなく、液体(例えば、水)のサンプリングも止まる。
上記ボトル(1)を空にする工程および自己折り畳み工程は、上記ボトルが(ほぼ)空になり、完全に自己折り畳まれるまでは生じる。この状態において、上記ボトル(1)は、扱いにくくない廃物(図5J参照)を形成し、この廃物は容易に輸送され、元通りにでき得る。
このディスペンサー(500)は、手動ポンプおよび電気ポンプの何れか一つと、および/または、上記水を冷却する手段と、冷却された水および冷却されてない他の水を分配するバルブ(530)の一つとを備え得るホームオフィスディスペンサー(Home Office Dispenser (HOD))である。
本発明における空で、キャップされていない薄肉ボトルの正面図であり、その底部は引っ込められていない。 図1Aの円A’における詳細を示す拡大図である。 図1Aの円A’’における詳細の縦断面を示す拡大図である。 図1Aの薄肉ボトルの底部からの斜視図である。 上部から見られる、本発明における薄肉ボトルの溝の折り畳みスターターの形状を示す縮尺図である。 図1Cに対応するが、変形例のための図である。 本発明における薄肉ボトルの部分縦断面を含み、フラット支持体に置かれ、底部が引っ込まれている。 PET W170で構成される本実施形態の薄肉ボトルの中間壁厚みTmeanを示すグラフである。 本実施形態におけるボトルの試作完成品の正面の部分縦断面を含む。 逆さまに設けられ、ディスペンサー接続された本実施形態における満タンの薄肉ボトルを示す。 本実施形態における空で、キャップされていない薄肉ボトルを示し、図1A,1Bにも示される。 本実施形態における、水で満たされ、閉じられた薄肉ボトルを示す。 ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。 ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。 ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。 ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。 ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。 ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。 ディスペンサーから取り外された折り畳みおよび空の薄肉ボトルを示す。 本実施形態における積み重ねられた満タンの薄肉ボトル(A)、ボトル頂部の引っ込みによる加圧された薄肉ボトル(6C)、引っ込みボトル(6B)の上面を示す。 本実施形態における積み重ねられた満タンの薄肉ボトル(A)、ボトル頂部の引っ込みによる加圧された薄肉ボトル(6C)、引っ込みボトル(6B)の上面を示す。 本実施形態における積み重ねられた満タンの薄肉ボトル(A)、ボトル頂部の引っ込みによる加圧された薄肉ボトル(6C)、引っ込みボトル(6B)の上面を示す。

Claims (17)

  1. プラスチック薄肉容器(1)は、
    頂部(2,3,4,5)と、
    管状本体部分(6)と、
    上記頂部(2,3,4,5)と対向する底部構造(7)とを有するとともに、好ましくは、特に飲料用のボトル(1)であり、
    a)上記容器が空になっていく期間には、上記容器は自己折り畳み可能であり、
    b)上記容器は、少なくとも2つの横断する溝および/または突起(6.1)を含み、好ましくは、上記少なくとも2つの横断する溝および/または突起(6.1)は、上記管状本体部分(6)に位置し、選択的に、上記少なくとも2つの横断する溝および/または突起(6.1)中の少なくとも幾つかの各々には、少なくとも2つ、好ましくは少なくとも4つ、さらに好ましくは4つ〜8つの折り畳みスターター(6.2)が備えられており、
    c)上記管状本体部分(6)の平均壁厚(Tmean)は、200μm以下であり、好ましくは180μm以下で、より好ましくは160μm以下で、さらに好ましくは150μm以下であり、好ましくは65μm〜150μmで、さらに好ましくは、90μm〜130μmであることを特徴とする、プラスチック薄肉容器。
  2. フープ延伸比率(hoop stretch ratio)が4.0〜6.5、好ましくは4.2〜6.0であり、
    軸延伸比率(axial stretch ratio)が2.8〜5.0、好ましくは3.0〜4.5であり、
    全体延伸比率(overall stretch ratio)が11.20〜32.5、好ましくは12.6〜27.0であることを特徴とする、請求項1に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  3. ブロー成形工程(Blow Moulding process)、好ましくは射出延伸ブロー成形工程(Injection Stretch Blow Moulding process)によって製造されたことを特徴とする、請求項1または2に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  4. 当該容器は、ボトル(1)であり、上記頂部は、
    ネック端部(2)と、
    ネック支持リング(3)と、
    ネック(4)と、
    上記管状本体部分(6)に上記ネック(4)を結合させる肩部(5)とを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  5. 満タンの時に、少なくとも2リットル、好ましくは少なくとも3リットル、より好ましくは少なくとも5リットルの容量を有し、より好ましくは2リットル〜20リットルの範囲の容量を、さらに好ましくは7.5リットル〜12.5リットルの範囲の容量を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  6. 上記折り畳みスターター(6.2)は、上記薄肉ボトル(1)の軸に対して、内側に伸びる凹部または、外側に伸びるピン(pin)であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  7. 上記横断する溝または突起(6.1)は、好ましくは、U形状または、V形状または、これらの組み合わせた形状から構成されるグループ内で選択された真っ直ぐな長さ部分の形状を有することを特徴とする、請求項1〜6いずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  8. 上記管状本体部分(6)は、実質的に円筒形状で、多面体または、実質的に平面および曲面で構成され、好ましくは、実質的に平面が曲面によって連結されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  9. 上記プラスチックは、好ましくは、伸びた際に、張っている状態で硬化を示すポリマーの中から選ばれ、さらに好ましくは、ポリエステル類から選ばれ、特には、芳香族ポリエステル類から選ばれ、さらに特には、ポリエチレンテレフタレート(PET)および/または、ポリエチレンナフタレート(PEN)または、ポリエチレンフラノエート(PEF)または、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)で構成されるグループの中から選ばれることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  10. 上記薄肉を有する容器(1)の上記頂部内および/または上記底部構造(7)内に、少なくとも1つの末端引っ込み式部分(2,3,4,5)(9)を含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  11. 上記末端引っ込み式部分は、少なくとも1つの引っ込みスターター(5.1,7.1)含み、好ましくは溝および/または折り畳み線および/または突起を含むグループから選択されることを特徴とする、請求項10に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載の薄肉容器(1)をブロー成形することによって製造するための成形プラスチック試作完成品(10)であって、
    上記試作完成品は、トップからベースにおいて、
    ネック端部(20)と、
    ネック支持リング(30)と、
    変化領域(40)と、
    閉じられた管状本体部分(50)とを含む、プラスチック試作完成品。
  13. 請求項1〜12のいずれかに記載の薄肉容器(1)をブロー成形するための製造方法であって、
    A.請求項12におけるプラスチック試作完成品(10)を成形するステップと、
    B.熱調整し、請求項12において得られたプラスチック試作完成品(10)を予めブローするステップと、
    C.請求項1〜11のいずれかに記載の薄肉容器(1)の金型の孔において、ステップAおよびステップBの上記試作完成品(10)を延伸ブロー成形するステップと、
    D.上記薄肉ボトル(1)から取り出すステップとを含む、方法。
  14. 請求項1〜11のいずれかに記載の薄肉容器(1)をブロー成形によって製造するための金型。
  15. 請求項1〜11のいずれかに記載の薄肉容器(1)または請求項13に記載の方法によって得られる薄肉容器(1)に含まれる液体を分配するための方法であって、
    1.満タンの薄肉容器(1)が上記液体の流れを制御するための少なくともバルブ(530)を含むディスペンサー(500)に逆さまに配置され、
    2.上記液体を分配するよう制御するためのバルブ(530)は開いており、
    3.上記液体は流出し、上記薄肉容器(1)は自己折り畳みし、
    4.上記液体の流れを制御するためのバルブ(530)は、流れを止めるよう閉じられ、自己折り畳みし、
    5.上記自己折り畳みした薄肉容器(1)は、ディスペンサー(500)から取り外され、上記自己折り畳みした薄肉容器(1)が液体を分配しなくなると、満タンの薄肉容器(1)に取り換えられる、方法。
  16. 請求項15における分配の方法を行うためのディスペンサー(500)であって、
    頂部に、請求項1〜11のいずれかに記載の薄肉容器(1)または請求項13に記載の方法によって得られた薄肉容器(1)の頂部(2,3,4,5)を受容するよう設計された座部(520)を含むベース(510)を含み、上記容器(1)は、逆さまに設けられ、上記座部(520)は、上記薄肉容器(1)の内部と、出口にリンクしたパイプとの間に接続手段を含み、上記薄肉容器(1)からの液体は、分配され、上記パイプを通る上記液体の流れは、少なくとも1つのバルブ(530)によって制御されることを特徴とする、ディスペンサー。
  17. 貯蔵および輸送の観点で、請求項1〜11のいずれかに記載の薄肉容器(1)または請求項13に記載の方法によって得られた薄肉容器(1)をパッケージするための方法であって、
    好ましくは2つの連続した高さ(100)の間の少なくともプレート(120)を挿入することによって、上記薄肉ボトル(1)は、いくつかの高さ(100)でパレット(110)に積層され、各高さ(100)は、紐で縛られ(130)、軸方向の圧力は、上記積層された薄肉容器(1)の少なくともいくつかの上記頂部(2,3,4,5)および/または底部(7)を引っ込めるように、上記パレット(110)の頂部に作用することを特徴とする、方法。
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