JP2019042995A - 積層プリフォーム、容器、積層プリフォームの製造方法、及び容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層プリフォームにおける中間層の位置を安定させるとともに、当該中間層の加飾が可能となる構成を備えた積層プリフォーム、容器、積層プリフォームの製造方法、及び容器の製造方法を提供する。【解決手段】内容物を収容可能な容器１０をブロー成形により形成するための積層プリフォーム１であって、有底筒状の外層体２と、外層体２の内側に着脱可能に配置される有底筒状の内層体３と、外層体２と内層体３との間の所定位置に剥離可能に保持されるフィルム状の中間層体４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、内部に中間層を有する積層構造の積層プリフォームと、容器と、当該積層プリフォームの製造方法と、当該積層プリフォームから形成される容器の製造方法と、に関する。

ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）樹脂製等の２軸延伸ブロー成形による合成樹脂製容器は、飲料、食品、化粧料等のさまざまな内容物を収容する容器として使用されている。また、例えばガスバリア性を必要とする用途では、主材樹脂であるＰＥＴ樹脂からなる内層と外層の間に、ナイロン系樹脂やエチレンビニルアルコール共重合樹脂等のガスバリア機能を有する樹脂からなる中間層を積層配置した積層プリフォームを、ブロー成形することにより形成された合成樹脂製容器が用いられている。

特許文献１には、内層と外層の間にガスバリア機能を有する中間層を積層した積層プリフォームの成形方法、及び、当該積層プリフォームをブロー成形することにより形成された容器について記載されている。

このような積層プリフォームは、内層及び外層を形成する樹脂のための流路と、中間層を形成する樹脂のための流路と、が形成されたノズル部を備える射出成形装置を用いて形成することができる。

特開２００４−３３０６７２号公報

しかしながら、上記のように、射出成形により外層及び内層と一体に中間層を形成する積層プリフォームにあっては、中間層の上端により構成される縁部（所謂、リーディングエッジ）の位置を、周方向に一定の高さに揃えることが困難である。そのため、当該積層プリフォームを用いて成形された容器も、中間層の上端の位置が周方向に一定に揃い難かった。また、射出成形により外層及び内層と一体に中間層を形成する積層プリフォームにあっては、中間層に例えば絵柄や文字等の加飾を施すことはできないため、容器を加飾したい場合には、ブロー成形後にシュリンクラベル等を容器の外面に貼り付けること等が必要であった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、積層プリフォームにおける中間層の位置を安定させるとともに、当該中間層の加飾が可能となる構成を備えた積層プリフォーム、容器、積層プリフォームの製造方法、及び容器の製造方法を提供することである。

本発明の積層プリフォームは、内容物を収容可能な容器をブロー成形により形成するための積層プリフォームであって、
有底筒状の外層体と、
該外層体の内側に着脱可能に配置される有底筒状の内層体と、
前記外層体と前記内層体との間の所定位置に剥離可能に保持されるフィルム状の中間層体と、を備えることを特徴とする。

なお、本発明の積層プリフォームにあっては、前記中間層体が、加飾ラベルで構成されていることが好ましい。

また、本発明の積層プリフォームにあっては、前記中間層体が、複数の層で構成されていることが好ましい。

また、本発明の積層プリフォームにあっては、前記外層体は、ネックリングが設けられた口部と、胴部と、底部とを有し、
前記中間層体は、前記ネックリングよりも下方に配置されることが好ましい。

また、本発明の容器は、外層、内層、及び該外層と該内層の間に配置された中間層を備え、
前記中間層が、加飾されたラベルで構成されていることを特徴とする。

また、本発明の積層プリフォームの製造方法にあっては、内容物を収容可能な容器をブロー成形により形成するための積層プリフォームの製造方法であって、
有底筒状の外層体と、有底筒状の内層体と、フィルム状の中間層体とをそれぞれ成形する部材成形工程と、
前記外層体と前記内層体との間の所定位置に前記中間層体が配置されるように該外層体の内側に該内層体を組み付ける組付け工程と、を含むことが好ましい。

また、本発明の積層プリフォームの製造方法にあっては、前記組付け工程において、前記外層体の内面に沿って前記中間層体を配置した後で、前記内層体を該外層体及び該中間層体の内側に挿入することが可能である。

また、本発明の積層プリフォームの製造方法にあっては、前記組付け工程において、前記内層体の外面に前記中間層体を巻き付けるようにして配置した後で、前記外層体の内側に、該中間層体を巻き付けた該内層体を挿入することが可能である。

また、本発明の容器の製造方法は、上記の何れかに記載された積層プリフォームを、金型を用いて二軸延伸ブロー成形するブロー成形工程を含む。

本発明によれば、積層プリフォームにおける中間層の位置を安定させるとともに、当該中間層の加飾が可能となる構成を備えた積層プリフォーム、容器、積層プリフォームの製造方法、及び容器の製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る積層プリフォームの部分断面図である。 図１の積層プリフォームの製造方法における組付け工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る容器の部分断面図である。 本発明の他の実施形態に係る積層プリフォームの部分断面図である。

以下、図面を参照して、本発明をより具体的に例示説明する。図１に示すように、本発明の一実施形態である積層プリフォーム１は、それぞれ別々に成形された外層体２と、内層体３と、中間層体４とを組み付けて形成されたものである。

外層体２は、試験管のような有底筒状になっていて、上端開口２１ａを有する円筒状の口部２１と、口部２１の下方に連なる円筒状の胴部２２と、胴部２２の下端を閉塞する半球殻状の底部２３とで構成されている。口部２１には、環状のネックリング２１ｂと、ネックリング２１ｂの上方に設けられた雄ねじ部２１ｃとが設けられている。

外層体２は、溶融した樹脂を、外層体２の外面を形成するキャビティ型と外層体２の内面を形成するコア型とを有する金型の内部に射出する射出成形（インジェクション成形）によって形成することができる。あるいは、外層体２は、押出機から押し出されたチューブ状の溶融パリソンを金型で挟み込み、加圧した気体を吹き込んで、金型の内面に沿った形状に賦形させる押出ブロー成形（ＥＢＭ：Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｂｌｏｗ Ｍｏｌｄｉｎｇ）によって形成してもよい。外層体２は、例えばＰＥＴ樹脂により形成することができるが、これに限られるものではない。外層体２は、本例では単層構造としているが、複数の層で構成された多層構造であってもよい。

内層体３は、外層体２の内側に着脱可能に配置される。内層体３の外面形状は、基本的に外層体２の内面形状に対応しており、且つ、外層体２との相互間に中間層体４を隙間なく保持することができるような形状となっている。本例の内層体３は、上端開口３１ａを有する円筒状の口部３１と、口部３１の下方に連なる円筒状の胴部３２と、胴部３２の下端を閉塞する半球殻状の底部３３とで構成されている。内層体３は、外層体２と同様に、射出成形または押出ブロー成形（ＥＢＭ）等により形成することができる。内層体３は、例えばＰＥＴ樹脂により形成することができるが、これに限られるものではなく、外層体２と同じ材料で形成してもよいし、外層体２とは異なる材料で形成してもよい。また、内層体３は、単層構造であってもよいし、複数の層で構成された多層構造であってもよい。

中間層体４は、フィルム状の部材である。中間層体４は、内層体３の外面及び外層体２の内面に沿う形状に弾性変形可能である。あるいは、中間層体４を、予め内層体３の外面及び外層体２の内面に沿うような立体形状として形成してもよい。中間層体４は、図１に示す組付け状態においては、外層体２の内面及び内層体３の外面に対して剥離可能に密着した状態で保持されている。この状態において、中間層体４の上端４ａ及び下端４ｂは、周方向に真っ直ぐに延在している。なお、中間層体４の形状及び配設位置を変更することにより、上端４ａ及び下端４ｂの延在方向も変更可能である。例えば、中間層体４の上端４ａ及び下端４ｂが、周方向に波打つように湾曲する構成、または、一定方向に傾斜する構成等としてもよい。中間層体４は、外層体２の内面及び内層体３の外面に沿って配置可能であれば、特に材質やその形状、構造は限定されない。また、中間層体４は、単層構造であってもよいし、複数の層で構成された多層構造であってもよい。

中間層体４は、例えば、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）を使用することができる。また、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体樹脂）、ＭＸＤ６（メタキシレンジアミン系ポリアミド）、ＭＸＤ６+脂肪塩、ＰＧＡ（ポリグリコール酸）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のガスバリア性を有する樹脂やポリオレフィン系、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＣＯＣ、ＣＯＰ（環状ポリオレフィン）等の水分バリア性を有する樹脂を使用することもできる。これによれば、積層プリフォーム１をブロー成形して形成される容器１０（図３参照）のガスバリア性や水分バリア性を高めることができる。

また、中間層体４は、熱可塑性樹脂からなることが好ましく、これによれば、積層プリフォームを加熱し延伸する際の延伸適性（延伸追随性）を高めることができる。

また、中間層体４には、添加剤を添加することにより、例えば紫外線吸収剤を添加することによる紫外線カット効果等の特定の機能を高めることも可能である。

また、中間層体４は、ウレタン系樹脂からなる構成とすることができ、これによれば、容器の結露防止効果、及び保温機能を高めることができる。

中間層体４の形成方法は、例えば押出、キャスティング、延伸（一軸、二軸）、インフレーション、等の方法により形成されるシートやフィルムである。

また中間層体４は、絵柄や文字等の装飾を施した加飾ラベルとされており、この場合、外層体２は、透明または半透明の材料で構成される。これによれば、積層プリフォーム１をブロー成形して形成した容器１０の内部（外層１６と内層１７との間）に当該装飾性を有する加飾ラベル（中間層１８）を設けることができ、容易に容器１０の装飾性を高めることができる。また、積層プリフォーム１を用いたブロー成形により形成した容器１０の外側に、後工程において、絵柄や文字等の装飾が施されたシュリンクフィルム等を設ける必要がない。また、容器の外側にシュリンクフィルム等を設ける場合には、外部との接触により当該フィルムが傷ついたり破れたりする虞があるが、加飾ラベルを内部に設けることでこのような加飾ラベルの破損を防止することができる。なお、中間層体４を加飾ラベルとしつつ、二次元カラーコードやRFID等を貼り付け偽造防止機能を付与するなど種々の機能を中間層体４に付与することも可能である。

積層プリフォーム１の製造方法は、外層体２、内層体３、及び中間層体４をそれぞれ成形する部材成形工程と、外層体２、内層体３、及び中間層体４を組み付ける組付け工程と、を含む。部材成形工程では、上述の方法等により、外層体２、内層体３、及び中間層体４をそれぞれ別々に形成する。外層体２、内層体３、及び中間層体４のそれぞれの形成方法は特に限定されない。

組付け工程においては、例えば、図２に示すように、外層体２の内面に沿って中間層体４を配置した後、当該外層体２及び中間層体４の内側に、上方から内層体３を挿入するようにして配置する。あるいは、内層体３の外面に中間層体４を巻き付けるようにして配置したものを、外層体２の内側に挿入するようにして組み付けることも可能である。このようにして外層体２と内層体３の間に配置された中間層体４は、外層体２の内面及び内層体３の外面に対して剥離可能に密着した状態で保持される。

ここで、中間層体４を所定の位置により確実に配置し、また中間層体４の位置ずれを防止するために、外層体２の内面及び内層体３の外面の少なくとも何れか一方に、中間層体４の形状に対応した凹部が形成されていることが好ましい。当該凹部に中間層体４を嵌め込むようにして配置することで、外層体２及び内層体３に対する中間層体４の位置ずれをより確実に防止することができる。

図３に示す容器１０は、積層プリフォーム１を用いたブロー成形工程を経て形成された合成樹脂製容器である。すなわち、容器１０の製造方法は、積層プリフォーム１を用いて二軸延伸ブロー成形するブロー成形工程を含む。

ブロー成形工程は、ブロー成形用の金型及びブロー成形装置等を用いて行うことができる。例えば、ヒーター等の加熱装置を用いて、延伸効果を発現させることのできる温度に積層プリフォーム１を加熱し、その加熱した積層プリフォーム１を、ブロー成形用の金型の所定位置に配置する。次いで、ブロー成形装置の延伸ロッドにより積層プリフォーム１を縦方向（積層プリフォーム１の中心軸線に沿う方向）に延伸させるとともに、口部２１、３１にあてがったノズルから積層プリフォーム１の内部（内層体３の内部）に注入される加圧流体により主に横方向（積層プリフォーム１の中心軸線に直交する方向）に延伸させる。これにより、金型のキャビティに沿った形状に積層プリフォーム１を膨張変形させて所望の形状の容器１０を成形することができる。

なお、加圧流体としては、気体または液体を用いる。液体を用いる場合、例えば飲料用の容器においては、容器に充填される水、お茶、清涼飲料水等を用いることによって、またトイレタリー用の容器においては、化粧料やシャンプー、リンス等を用いることによって充填工程を省略することが可能になるので、生産ラインを簡略化することができる。

図３に示すように、例えば本実施形態の容器１０は、積層プリフォーム１の胴部２２、３２及び底部２３、３３を延伸させる一方、口部２１、３１は延伸させないようにブロー成形したものである。容器１０は、容器１０の内側に向けて中央部を凹ませるとともに周縁部に複数の膨出する脚部を設けた底部１３と、底部１３に連結するとともに上部が縮径した円筒状の胴部１２と、胴部１２の上部において開口し、ネックリング１４及び雄ねじ部１５を有する口部１１と、を備える。口部１１には、雄ねじ部１５に対応する雌ねじ部を有するキャップ等を螺着可能である。なお、容器１０の胴部１２及び底部１３の形状は図示例に限定されず、適宜変更可能である。

また、容器１０は、積層プリフォーム１の外層体２から形成された外層１６、内層体３から形成された内層１７、中間層体４から形成された中間層１８を備えている。内層１７の内部が、内容物を収容可能な収容空間Ｓとなっている。中間層１８は、胴部１２の全周にわたって、あるいは周方向の一部に配置されている。また、中間層１８は、上端１８ａから下端１８ｂまでの所定の軸方向（高さ方向）の配設範囲Ｒに配置されている。

本実施形態では、中間層体４が、外層体２の内面及び内層体３の外面に対して剥離可能に密着した状態で保持される構成としたことにより、容器１０の使用後に、中間層１８を外層１６及び内層１７から分離して容易に分別廃棄または再利用（リサイクル）することが可能となる。中間層１８を取り外す際には、内層１７を収縮させて外層１６から内層１７及び中間層１８を引き抜くようにして、中間層１８を取り外すことができる。あるいは、外層１６を切断して開いた状態で、内層１７の外面から中間層１８を剥がして取り外すようにしてもよい。

ブロー成形後の容器１０においても、中間層１８は外層１６及び内層１７に対して剥離可能に密着していることが好ましく、これによれば、使用後に中間層１８を外層１６及び内層１７から剥がして容易に分別廃棄または再利用することができる。

本実施形態の積層プリフォーム１は、それぞれ別々に成形した外層体２、内層体３、及び中間層体４を組み付けて形成されたものである。このような構成により、射出成形により外層及び内層と一体に中間層を形成する場合に比べて、中間層体４を、所望の位置に精度良く配置することが可能となる。また、中間層体４を個別に成形するため、当該中間層体４の形状自体も精度良く所望の形状に成形することができる。このように、本実施形態の積層プリフォーム１によれば、中間層体４の形状が安定し、且つ、中間層体４を所望の位置に配置し易くなる。その結果、当該積層プリフォーム１をブロー成形することにより形成された容器１０においても、中間層１８の位置が所望の位置に精度良く配置され易くなる。

そして、中間層体４を加飾ラベルとした場合には、容器１０の外観性能を向上させることができるとともに、外部との接触によって加飾ラベル（中間層１８）が損傷を受け難い。また、中間層体４に例えばガスバリア機能等の所定機能を持たせた場合には、中間層体４の位置が安定しないことによる当該機能の低下を防止することができる。したがって、本実施形態の積層プリフォーム１を用いて成形した容器１０によれば、所期した機能をより確実に発揮させることができる。

また、本実施形態では、積層プリフォーム１を形成するに際して、中間層体４を外層体２及び内層体３とは別に成形する構成としているため、任意の形状の中間層体４を形成することができる。例えば、中間層体４の外形を、装飾性を有する形状としてもよい。あるいは、中間層体４を、積層プリフォーム１における口部２１、３１の下方全体を覆うように、図示例よりも大きく形成して、ブロー成形後の容器１０の底部１３（ヒール部）から、胴部１２の上端（ネックリング１４の下端付近）まで広い範囲を覆うようにしてもよい。

なお、図１に示す積層プリフォーム１にあっては、外層体２の口部２１と内層体３の口部３１とで二重構造の口部を構成していたが、図４に示すように、積層プリフォーム１’の口部を内層体３’の口部３１のみで構成し、口部３１よりも下方に外層体２’を組み付ける構成としてもよい。具体的に、図４の例では、胴部２２と底部２３とを有する外層体２’を、内層体３’の口部３１に設けたネックリング３１ｂの下方に配置している。なお、図４に示す内層体３’の口部３１には、ネックリング３１ｂの上方に雄ねじ部３１ｃが設けられている。

このような図４の積層プリフォーム１’をブロー成形することにより形成された容器（図示省略）は、口部が内層のみで構成されるため、容器の使用後に、例えば内層を収縮させて外層から引き抜く際に、口部を把持して容易に引き抜くことができる。これにより、中間層も外層から容易に取り出すことができる。すなわち、容器の使用後に、外層と内層と中間層とを容易に分別することができるので、廃棄またはリサイクルする際の材料毎の分別が容易である。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、口部１１に雄ねじ部１５を有する構成とし、当該雄ねじ部１５に対応する雌ねじ部を有するキャップ等を螺着可能な構成としたが、これに限られず、例えば、口部１１にアンダーカット係合用の突起を設けて、打栓等によりキャップを装着する構成としてもよい。また、容器１０の胴部１２及び底部１３の形状は図示例に限定されず、適宜変更可能である。また、中間層体４を複数の部材に分けて形成して、外層体２と内層体３の間のそれぞれの所定位置に配置する構成としてもよい。

１、１’：積層プリフォーム
２、２’：外層体
３、３’：内層体
４：中間層体
４ａ：上端
４ｂ：下端
１０：容器
１１：口部
１２：胴部
１３：底部
１４：ネックリング
１５：雄ねじ部
１６：外層
１７：内層
１８：中間層
１８ａ：中間層の上端
１８ｂ：中間層の下端
２１：口部
２１ａ：上端開口
２１ｂ：ネックリング
２１ｃ：雄ねじ部
２２：胴部
２３：底部
３１：口部
３１ａ：上端開口
３１ｂ：ネックリング
３１ｃ：雄ねじ部
３２：胴部
３３：底部
Ｒ：中間層の配設範囲
Ｓ：収容空間

Claims (9)

1. 内容物を収容可能な容器をブロー成形により形成するための積層プリフォームであって、
   有底筒状の外層体と、
   該外層体の内側に着脱可能に配置される有底筒状の内層体と、
   前記外層体と前記内層体との間の所定位置に剥離可能に保持されるフィルム状の中間層体と、を備えることを特徴とする積層プリフォーム。
2. 前記中間層体が、加飾ラベルで構成されている、請求項１に記載の積層プリフォーム。
3. 前記中間層体が、複数の層で構成されている、請求項１または２に記載の積層プリフォーム。
4. 前記外層体は、ネックリングが設けられた口部と、胴部と、底部とを有し、
   前記中間層体は、前記ネックリングよりも下方に配置される、請求項１〜３の何れか一項に記載の積層プリフォーム。
5. 外層、内層、及び該外層と該内層の間に配置された中間層を備え、
   前記中間層が、加飾されたラベルで構成されている、容器。
6. 内容物を収容可能な容器をブロー成形により形成するための積層プリフォームの製造方法であって、
   有底筒状の外層体と、有底筒状の内層体と、フィルム状の中間層体とをそれぞれ成形する部材成形工程と、
   前記外層体と前記内層体との間の所定位置に前記中間層体が配置されるように該外層体の内側に該内層体を組み付ける組付け工程と、を含む、積層プリフォームの製造方法。
7. 前記組付け工程において、前記外層体の内面に沿って前記中間層体を配置した後で、前記内層体を該外層体及び該中間層体の内側に挿入する、請求項６に記載の積層プリフォームの製造方法。
8. 前記組付け工程において、前記内層体の外面に前記中間層体を巻き付けるようにして配置した後で、前記外層体の内側に、該中間層体を巻き付けた該内層体を挿入する、請求項６に記載の積層プリフォームの製造方法。
9. 請求項１〜４の何れかに記載された積層プリフォームを、金型を用いて二軸延伸ブロー成形するブロー成形工程を含む、容器の製造方法。

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