JP2018150068A - ポリエステル樹脂製多重ボトル - Google Patents

Abstract

【課題】外殻ボトルと内容器体とが二軸延伸ポリエステル樹脂からなり、該内容器体を容易に減容変形できるポリエステル樹脂製多重ボトルを提供する。【解決手段】ポリエステル樹脂製多重ボトル１は、押圧による変形に対して原形復帰可能な外殻ボトル２と、押圧により変形する内容器体３と、外殻ボトル２と内容器体３との間に外気を導入する通気路２３とを備える。内容器体３は、外殻ボトル２の肩部５が拡径から非拡径に転じる部位６ａを始端部とし、次第に縮径する底部７に連接し、縮径に転じる前の非縮径の部位６ｅを終端部とする胴部６の内面形状に沿う形状の部分Ｂにおける内容器体本体１８の肉厚が０．０４〜０．２０ｍｍの範囲にある。【選択図】 図２

Description

本発明は、ポリエステル樹脂製多重ボトルに関する。

従来、押圧による変形に対して原形復帰可能な外殻ボトルの内部に、押圧による減容により変形する（以下、「減容変形」ということがある）内容器体を配置し、該外殻ボトルと該内容器体との間に外気が導入されるようにしたポリエチレン樹脂製多重ボトルが知られている。

前記ポリエチレン樹脂製多重ボトルは、外殻ボトルの胴部を押圧することにより、内容器体を減容変形させて内容器体に収容されている内容物を注出する一方、押圧が解除されると別途設けられた逆止弁等の作用により外殻ボトルと内容器体との間に外気が導入される。この結果、外気圧により外殻ボトルが原形復帰する一方、前記内容器体は減容変形された状態が維持される。このようにするときには、内容器体内に外気が侵入することが無いので、内容器体内に収容されている内容物が酸化等により変質することを防止することができる。

ところで、前記ポリエチレン樹脂製多重ボトルは透明性が低く中身が見えにくいという問題がある。

そこで、前記問題を解決するために、外殻ボトルと内容器体との両方を透明性に優れるポリエチレンテレフタレート樹脂で構成したポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−８２９１６号公報

しかしながら、特許文献１記載の前記ポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトルでは、前記外殻ボトルの胴部を押圧したときに、前記内容器体が減容変形しにくいことがあり、容易に減容変形させることができる内容器体を備えるポリエステル樹脂製多重ボトルの開発が望まれる。

本発明は、かかる事情に鑑み、外殻ボトルと内容器体との両方が二軸延伸ポリエステル樹脂からなり、該内容器体を容易に減容変形させることができるポリエステル樹脂製多重ボトルを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明のポリエステル樹脂製多重ボトルは、円筒状外口部と、該外口部に連接する肩部と、該肩部に連接する胴部と、該胴部に連接する底部と、該底部に連接する接地部とを備え、押圧による変形に対して原形復帰可能な外殻ボトルと、該外殻ボトルの該円筒状外口部の内周側に配設される円筒状内口部と、該内口部に連接し該外殻ボトルの内面形状に沿う形状の内容器体本体とを備え、押圧により変形する内容器体と、該外口部と該内口部との間に形成されて該外殻ボトルと該内容器体との間に外気を導入する通気路とを備えるポリエステル樹脂製多重ボトルにおいて、該外殻ボトルの該胴部は、円筒状外口部の下端部から次第に拡径する肩部が拡径から非拡径に転じる部位を始端部とし、次第に縮径する底部の始端部に連接する部位で、縮径に転じる前の非縮径の部位を終端部とし、該内容器体は、該外殻ボトルの少なくとも該胴部の内面形状に沿う形状の部分における該内容器体本体の肉厚が０．０４〜０．２０ｍｍの範囲にあることを特徴とする。

本発明のポリエステル樹脂製多重ボトルでは、前記外殻ボトルの胴部を押圧して変形させることにより前記内容器体を減容変形させ、該内容器体に収容されている内容物を注出する。その後、前記外殻ボトルの押圧を解除すると、前記通気路から該外殻ボトルと前記内容器体との間に外気が導入され、外気圧により該外殻ボトルが原形復帰する一方、前記内容器体は減容変形された状態が維持される。

このとき、本発明のポリエステル樹脂製多重ボトルによれば、前記内容器体は、前記外殻ボトルの少なくとも前記胴部の内面形状に沿う形状の部分における前記内容器体本体の肉厚が０．０４〜０．２０ｍｍの範囲にあることにより、前記外殻ボトルの変形に対応して前記のように減容変形することができる。

前記内容器体は、前記部分における前記内容器体本体の肉厚が０．２０ｍｍを超えると、前記のように前記外殻ボトルの胴部を押圧して変形させても、これに対応して減容変形することができない。また、前記内容器体は、前記部分における前記内容器体本体の肉厚が０．０４ｍｍ未満であるときには、二軸延伸される際、又は減容変形される際にピンホール、亀裂等の欠陥が発生する。

また、本発明のポリエステル樹脂製多重ボトルにおいて、前記外殻ボトルは、少なくとも前記始端部と前記終端部との間の範囲における前記胴部の肉厚が０．２０〜０．４０ｍｍの範囲にあることが好ましく、０．２０〜０．３５ｍｍの範囲にあることがさらに好ましい。

前記外殻ボトルは、前記胴部の肉厚が前記範囲にあることにより、優れたスクイズ性を得ることができる。ここで、「スクイズ性」とは、手の押圧力で滑らかに変形し、該押圧力を解除すると滑らかに原形復帰する性質をいう。前記外殻ボトルは、前記胴部の肉厚が０．４０ｍｍを超えると、手の押圧力により変形させることが難しくなることがあり、該胴部の肉厚が０．２０ｍｍ未満であると、該押圧力を解除しても原形復帰しにくくなることがある。

また、本発明のポリエステル樹脂製多重ボトルにおいて、前記外殻ボトルの前記始端部と前記終端部との間の前記胴部は、前記ポリエステル樹脂製多重ボトルの前記円筒状外口部の下端部から前記接地部までの長さの３０〜８０％の範囲の長さであることが好ましい。

前記ポリエステル樹脂製多重ボトルにおいて、少なくとも前記円筒状外口部の下端部から前記接地部までの部分は、プリフォームのブロー成形段階で二軸延伸を受ける部分である。前記外殻ボトルの前記胴部が前記円筒状外口部の下端部から前記接地部までの長さの８０％を超えると前記ポリエステル樹脂製多重ボトルのパネル強度、自立安定性等に悪影響を与えることがある。一方、前記外殻ボトルの前記胴部が前記円筒状外口部の下端部から前記接地部までの長さの３０％未満のときには、スクイズ性が低下し、また内容物の収容スペースが小さくなることがある。

本発明のポリエステル樹脂製多重ボトルの構成を示す斜視図。 図１のII−II線断面図。 本発明のポリエステル樹脂製多重ボトルの使用状態を示す斜視図。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態のポリエステル樹脂製多重ボトル１は、押圧による変形に対して原形復帰可能な外殻ボトル２と、外殻ボトル２の内側に収容され押圧により変形する内容器体３とからなる。ポリエステル樹脂製多重ボトル１は、例えば３００〜１０００ミリリットルの内容物を収容する容器として用いられる。

ポリエステル樹脂製多重ボトル１を形成するポリエステル樹脂としては、芳香族系多価カルボン酸と脂肪族系多価アルコールからなるポリエステルを主体とするポリエステル樹脂を挙げることができ、エチレンテレフタレート鎖主体のポリエチレンテレフタレート樹脂が特に適しているがそれに限定されず、樹脂のガラス転移点を低下させる多価カルボン酸、多価アルコールを併用することができる。また、ポリマーの分子量が大きいほど靱性が高くなるので少なくとも０．７以上の固有粘度の樹脂が適している。また、内容物に直接接しない外殻ボトル２には、飲料食品用ポリエステル樹脂製ボトルとして用いられていた樹脂のリサイクルポリエステル樹脂を用いることができ、環境負荷のより低減したポリエステル樹脂製多重ボトル１とすることができる。

外殻ボトル２は、円筒状外口部４と、外口部４の下端部から次第に拡径する肩部５と、肩部５に連接する胴部６と、胴部６に連接し、次第に縮径する底部７とを備えている。底部７は内周側に外殻ボトル２の内側に膨出してポリエステル樹脂製多重ボトル１に自立性を付与する底面凹入部８を備えており、底部７と底面凹入部８との間が接地部９となっている。

外口部４は外周面に雄ねじ部１０と、サポートリング１１とを備え、肩部５は外口部４に接する部分が第１の四角錐状部１２となっており、第１の四角錐状部１２の下方に第１の四角錐状部１２から胴部６に向かって次第に拡径するとともに四角錐の角が滑らかになる胴部上部１３を備えている。

胴部６は、胴部上部１３に連接し、拡径から非拡径に転じる第１の部位６ａと、第１の部位６ａの下部に連接し所定の長さに亘って同一直径を備える第１の直胴部６ｂと、第１の直胴部６ｂに連接する筒状胴部６ｃと、筒状胴部６ｃに連接し所定の長さに亘って同一直径を備える第２の直胴部６ｄと、第２の直胴部６ｄが底部７に連接し、縮径に転じる前の非縮径の部位６ｅとを備えている。この結果、ポリエステル樹脂製多重ボトル１では、第１の部位６ａを始端部とし、第２の部位６ｅを終端部とする範囲が胴部６となっている。

筒状胴部６ｃは、軸に直交する断面が円形状であり、段差部６ｆを介して第１の直胴部６ｂに連接する一方、段差部６ｇを介して第２の直胴部６ｄに連接している。段差部６ｆは第１の直胴部６ｂから筒状胴部６ｃに向かって次第に縮径しており、段差部６ｇは第２の直胴部６ｄから筒状胴部６ｃに向かって次第に縮径している。

また、筒状胴部６ｃは、段差部６ｆの下端部から中央部に向かって次第に縮径し、中央部から段差部６ｇの上端部に向かって次第に拡径する鼓状となっている。また、筒状胴部６ｃは軸方向に沿って複数のリブ１４を備えており、リブ１４は図１に示すように筒状胴部６ｃの全周に亘って形成されている。

底部７は、接地部９に接する部分が第２の四角錐状部１５となっており、第２の四角錐状部１５の上方に、第２の四角錐状部１５から第２の直胴部６ｄに向かって次第に拡径するとともに四角錐の角が滑らかになる胴部下部１６を備えている。

また、第１、第２の四角錐状部１２、１５はそれぞれ軸に直交する断面が四角形状であってその頂点にはＲが付されており、該頂点に稜線１２ａ、１５ａを備えている。ここで、稜線１５ａは稜線１２ａの延長上に連なっている。

一方、内容器体３は、外口部４内周側に配設される円筒状内口部１７と、内口部１７に連接し、外殻ボトル２の肩部５、胴部６、底部７、底面凹入部８、接地部９の内面形状に沿う形状の内容器体本体１８とを備えている。内口部１７は、上部に外口部４の上端よりも上方に延出された延出部１９と、延出部１９から径方向外方に張り出す鍔部２０とを備えており、鍔部２０により外口部４の上端縁に係止されている。

また、内口部１７は、外周面に縦溝２１を備えている。縦溝２１は鍔部２０の下面に形成された横溝２２に連設されており、横溝２２は鍔部２０の外周縁で外部に開放されている。この結果、縦溝２１及び横溝２２により、外殻ボトル２と内容器体３との間に外気を導入する通気路２３が形成されている。

ポリエステル樹脂製多重ボトル１において、外殻ボトル２は、少なくとも第１の部位６ａから第２の部位６ｅに至る胴部６（図２に範囲Ｂとして示す）における肉厚が０．２０〜０．４０ｍｍ好ましくは０．２０〜０．３５ｍｍの範囲にある。この結果、外殻ボトル２は、手の押圧力で滑らかに変形し、該押圧力を解除すると滑らかに原形復帰することができるという優れたスクイズ性を得ることができる。

また、ポリエステル樹脂製多重ボトル１において、内容器体３は、少なくとも前記範囲Ｂにおける内容器体本体１８の肉厚が０．０４〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．１５ｍｍの範囲にある。この結果、内容器体３は、外殻ボトル２の押圧による変形に対応して、容易に減容変形することができる。

また、ポリエステル樹脂製多重ボトル１において、第１の部位６ａから第２の部位６ｅに至る範囲Ｂは、前記理由によりポリエステル樹脂製多重ボトル１の円筒状外口部４の下端部から接地部９までの長さ（図２に範囲Ｈとして示す）の３０〜８０％の範囲の長さであることが好ましく、４０〜６０％の範囲の長さであることがさらに好ましい。

次に、図３を参照して、本実施形態のポリエステル樹脂製多重ボトル１の使用状態及び作用について説明する。

本実施形態のポリエステル樹脂製多重ボトル１は、使用時には内容器体３に図示しない内容物が収容される一方、外口部４と内口部１７とからなる容器口部には図示しない逆止弁付き抽出キャップが装着されており、該内容物を注出するときには、図３に示すように、外口部４及び内口部１７を下方に向けて傾ける。そして、外殻ボトル２の筒状胴部６ｃを把持して押圧すると、内容器体本体１８が図３に示すように表面積を減少させることなく折り畳まれて谷折れ部１８ａを形成して減容変形することにより、前記内容物が前記逆止弁を介して注出される。

次に、外殻ボトル２の筒状胴部６ｃの押圧を解除すると、外殻ボトル２と内容器体本体１８との間に通気路２３から外気が導入され、外気圧により外殻ボトル２は原形に復帰するが内容器体本体１８は前記逆止弁の作用により減容変形したままの状態が維持される。

ポリエステル樹脂製多重ボトル１では、外殻ボトル２の筒状胴部６ｃの押圧と該押圧の解除とを繰り返すことにより次第に前記内容物が減少し、それに伴って内容器体本体１８の谷折れ部１８ａが、外殻ボトル２の底部７の四角錐状部１５に対応する部分を起点として、内口部１７に向けて進行する。この結果、ポリエステル樹脂製多重ボトル１によれば、内容器体本体１８に収容されている前記内容物が外気に接触して変質することを防止しつつ、該内容物を注出することができる。

尚、ポリエステル樹脂製多重ボトル１において、外殻ボトル２の底面凹入部８は相対的に厚肉となっており、内容器体本体１８の底面凹入部８に対応する部分と一体化されている。従って、内容器体本体１８が外殻ボトル２から離間して減容変形するときに、内容器体本体１８の底面凹入部８に対応する部分が外殻ボトル２の底面凹入部８から離間することを抑制し、内容器体本体１８が折り畳まれて谷折れ部１８ａを形成して減容変形しやすくする効果を有する。

尚、本実施形態では、筒状胴部６ｃは、軸に直交する断面が円形状であるとしているが、筒状胴部６ｃの軸に直交する断面形状は外殻ボトル２のスクイズ性を損なわない形状であればよく、多角形状であってもよい。

次に、本発明の実施例及び比較例を示す。

〔実施例１〕
本実施例では、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなり、質量２０ｇ、外胴部の長さが６４ｍｍ、外径が２４ｍｍ、肉厚３ｍｍの外プリフォームの内周側に、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなり、質量１０ｇ、肉厚２ｍｍの内プリフォームを挿着し、両プリフォームを延伸温度に加熱した状態で内圧をかけて同時ブロー成形を行った。内プリフォームの内胴部の長さ及び外径は外プリフォームに挿着可能に設定されている。

この結果、外殻ボトル２と、外殻ボトル２の内側に収容された内容器体３とからなるポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１を得た。ポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１は、外殻ボトル２の外口部４の下端部から接地部９までの長さＨが１８６ｍｍ、胴部６の第１の直胴部６ｂ及び第２の直胴部６ｄの外径が６９ｍｍであった。

また、本実施例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１において、図２に示す範囲Ｂは長さＨに対し約５０％であった。

次に、本実施例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１について、外殻ボトル２及び内容器体３のピンホール、亀裂等の有無を、エアリーク検査、目視検査により検査し、ブロー成形性を評価した。また、本実施例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１の内口部１７に逆止弁付きキャップを装着し、外殻ボトル２のスクイズ性を評価する一方、内容器体３の減容変形性を評価した。結果を表１に示す。

表１中、外殻ボトルの「長さ」、「外径」、「肉厚」は、それぞれ、図２に示す長さＨ、第１の直胴部６ｂ及び第２の直胴部６ｄの外径、図２に示す範囲Ｂに対応する胴部６の肉厚を示す。また、内容器体本体１８は外殻ボトル２の内面形状に沿う形状を備え、外殻ボトル２の内周面に沿って密着した状態となっており、内容器体本体１８の「長さ」、「外径」は外殻ボトル２の「長さ」、「外径」から外殻ボトル２の当該部位の肉厚を引いた値となるため、表１には、内容器体本体１８の範囲Ｂに対応する部分の肉厚のみを示す。

〔実施例２〕
本実施例では、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなり、質量２４ｇ、外胴部の長さが７４ｍｍ、外径が２２ｍｍ、肉厚３．４ｍｍの外プリフォームの内周側に、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなり、質量１１ｇ、肉厚２ｍｍの内プリフォームを挿着し、両プリフォームを延伸温度に加熱した状態で内圧をかけて同時ブロー成形を行った。内プリフォームの内胴部の長さ及び外径は外プリフォームに挿着可能に設定されている。

この結果、外殻ボトル２と、外殻ボトル２の内側に収容された内容器体３とからなるポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１を得た。ポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１は、外殻ボトル２の外口部４の下端部から接地部９までの長さＨが１８６ｍｍ、第１の直胴部６ｂ及び第２の直胴部６ｄの外径が６８ｍｍであった。

また、本実施例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１において、図２に示す範囲Ｂは長さＨに対し約５０％であった。

次に、本実施例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１の外殻ボトル２及び内容器体３について、実施例１と全く同一にして、ブロー成形性、スクイズ性及び減容変形性について評価した。結果を表１に示す。

〔比較例１〕
本比較例では、質量７ｇ、肉厚２ｍｍの内プリフォームを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、外殻ボトル２と、外殻ボトル２の内側に収容された内容器体３とからなるポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１を得た。

次に、本比較例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１の外殻ボトル２及び内容器体３について、実施例１と全く同一にして、ブロー成形性、スクイズ性及び減容変形性について評価した。結果を表１に示す。

〔比較例２〕
本比較例では、質量１６ｇ、肉厚２ｍｍの内プリフォームを用いた以外は、実施例１と全く同一にして、外殻ボトル２と、外殻ボトル２の内側に収容された内容器体３とからなるポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１を得た。

次に、本比較例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１の外殻ボトル２及び内容器体３について、実施例１と全く同一にして、ブロー成形性、スクイズ性及び減容変形性について評価した。結果を表１に示す。

〔参考例１〕
本参考例では、質量１５ｇ、外胴部の長さが７４ｍｍ、外径が２２ｍｍの外プリフォームを用いた以外は、実施例２と全く同一にして、外殻ボトル２と、外殻ボトル２の内側に収容された内容器体３とからなるポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１を得た。

次に、本比較例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１の外殻ボトル２及び内容器体３について、実施例１と全く同一にして、ブロー成形性、スクイズ性及び減容変形性について評価した。結果を表１に示す。

〔参考例２〕
本参考例では、質量２８ｇ、外胴部の長さが７４ｍｍ、外径が２２ｍｍの外プリフォームを用いた以外は、実施例２と全く同一にして、外殻ボトル２と、外殻ボトル２の内側に収容された内容器体３とからなるポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１を得た。

次に、本比較例で得られたポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１の外殻ボトル２及び内容器体３について、実施例１と全く同一にして、ブロー成形性、スクイズ性及び減容変形性について評価した。結果を表１に示す。

表１から、範囲Ｂにおける内容器体本体１８の肉厚が０．０４〜０．２２ｍｍの範囲にある実施例１及び実施例２のポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１によれば、内容器体３を容易に減容変形させることができ、ブロー成形においても内容器体３にピンホールや亀裂を生じないことが明らかである。また、範囲Ｂにおける胴部６の肉厚が０．２０〜０．４０ｍｍの範囲にある実施例１及び実施例２のポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１によれば、外殻ボトル２のスクイズ性に優れており、ブロー成形においても外殻ボトル２にピンホールや亀裂を生じないことが明らかである。

一方、表１から、範囲Ｂにおける内容器体本体１８の肉厚が０．０４未満である比較例１のポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１では、ブロー成形において内容器体本体１８にピンホール又は亀裂が発生し、減容変形性を評価することができず、範囲Ｂにおける内容器体本体１８の肉厚が０．２２を超える比較例２のポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１では、内容器体３の減容変形が困難になることが明らかである。

さらに、表１から、範囲Ｂにおける胴部６の肉厚が０．２０未満である参考例１のポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１では、外殻ボトル２において押圧後の原形復帰が困難であり、範囲Ｂにおける胴部６の肉厚が０．４０を超える参考例２のポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル１では、外殻ボトル２の押圧が困難になることが明らかである。

１…ポリエチレンテレフタレート樹脂製多重ボトル、 ２…外殻ボトル、 ３…内容器体、 ４…外口部、 ５…肩部、 ６…胴部、 ６ａ…第１の部位（胴部６の始端部）、 ６ｂ…第１の直胴部、 ６ｃ…筒状胴部、 ６ｄ…第２の直胴部、 ６ｅ…第２の部位（胴部６の終端部）、 ７…底部、 ９…接地部、 １７…内口部、 １８…内容器体本体、 ２３…通気路。

Claims (2)

1. 円筒状外口部と、該外口部に連接する肩部と、該肩部に連接する胴部と、該胴部に連接する底部と、該底部に連接する接地部とを備え、押圧による変形に対して原形復帰可能な外殻ボトルと、
   該外殻ボトルの該円筒状外口部の内周側に配設される円筒状内口部と、該内口部に連接し該外殻ボトルの内面形状に沿う形状の内容器体本体とを備え、押圧により変形する内容器体と、
   該外口部と該内口部との間に形成されて該外殻ボトルと該内容器体との間に外気を導入する通気路とを備えるポリエステル樹脂製多重ボトルにおいて、
   該外殻ボトルの該胴部は、円筒状外口部の下端部から次第に拡径する肩部が拡径から非拡径に転じる部位を始端部とし、次第に縮径する底部の始端部に連接する部位で、縮径に転じる前の非縮径の部位を終端部とし、
   該内容器体は、該外殻ボトルの少なくとも該胴部の内面形状に沿う形状の部分における該内容器体本体の肉厚が０．０４〜０．２０ｍｍの範囲にあることを特徴とするポリエステル樹脂製多重ボトル。
2. 請求項１記載のポリエステル樹脂製多重ボトルにおいて、前記外殻ボトルは、少なくとも前記始端部と前記終端部との間の範囲における前記胴部の肉厚が０．２０〜０．４０ｍｍの範囲にあることを特徴とするポリエステル樹脂製多重ボトル。