JP2019112089A - 二重構造容器 - Google Patents
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この方法としては、大きく分けて、プリフォーム−イン−ボトル法とスタックプリフォームが知られている。
しかしながら、二重構造容器では、通常の容器と異なり、外容器と内袋容器との間に空気を導入するための空気導入口が外容器の口部に形成され、また二重構造となっていることから内袋、外容器の口部のそれぞれの厚みは比較的薄肉に設計される傾向にあるため、耐衝撃性(落下強度)が低いという問題がある。特に口部を結晶化させると材料の衝撃強度が低下するので、その傾向が顕著である。即ち、落下等に際して、外容器の口部に設けられている空気導入口部分等に応力が集中してしまい、この部分からの割れなどが発生し易くなっている。
また、ブロー成形に際して、エアレス容器では内袋の収縮性確保の観点から、内袋口部近傍までしっかりと加熱して延伸成形すなわち薄肉化することが必要となるが、その際には外容器口部近傍も意図せず同時に加熱されてしまうため、外容器の空気導入口の近傍部分での寸法変化が生じ易いという問題もある。このような寸法変化は、キャップとの密着性或いはシール性を損ない、キャップに設けられている逆止弁の機能を損なうおそれがある。
さらに、内袋と外容器の口部の両方を結晶化させた場合には、結晶化によって材料の柔軟性が低下するため、内袋容器の口部と外容器の口部との嵌合性が低く、両者の密着性が低く、内容器の口部が外容器の口部に、しっかりと、ガタツキなく固定することが困難となったり、場合によっては、両者の間に隙間が発生し、空気導入口以外の部分から空気が漏洩することもある。
前記外容器は、非延伸部である非結晶化口部と、延伸部である胴部及び底部とを備え、
前記内袋容器は、非延伸部である結晶化口部と、延伸部である袋状部とを備え、該結晶化口部は前記外容器の非晶化口部に嵌合固定されていることを特徴とする二重構造容器が提供される。
(1)前記外容器の非結晶化口部の内面と前記内袋容器の結晶化口部の外面との間には、空隙が形成されていること、
(2)前記空気導入口は、前記外容器の非結晶化口部に形成されていること、
(3)前記空隙は、前記空気導入口に連通していること、
が好適である。
即ち、本発明の二重構造容器では、内袋容器の口部が結晶化されて結晶化口部となっていることにより耐熱性が付与され、例えば、内容物を熱間充填により内袋容器内に充填した場合においても、その熱変形が有効に防止されている。また、外容器の口部は、結晶化されておらず、非結晶化口部となっている。このため、柔軟性が高く、耐衝撃性に優れており、例えば落下衝撃に際して、空気導入口部分への応力集中が緩和され、この部分からの割れが有効に防止されている。さらに、このような非結晶化口部が有する柔軟性は、内袋容器の硬い結晶化口部との嵌合性の向上をもたらし、内袋容器の結晶化口部をガタツキなく、がっちりと嵌合固定することができる。さらに、このような嵌合性の向上は、外容器の口部(非結晶化口部)と内袋容器の口部(結晶化口部)との間の密着性向上をもたらし、空気導入口以外の部分からの空気の漏洩を有効に防止することもできる。
さらには、本発明では、外容器の口部と内袋容器の口部との間に空気導入口に連通する空隙を設けておくことにより、ブロー成形に際しての外容器の口部、特に空気導入口近傍部分での寸法変化を有効に抑制することもできる。
肩部12は、容器口部11の下端に連なっており、下方にいくにしたがい拡径している部分であり、胴部13は、上記の肩部12に連なる筒状部分であり、その下端は、底部14によって閉じられている。
尚、図1において、胴部13は、直胴形状を有しているが、実際は、スクイズ操作をし易いように、その中央部分が凹んだ形態を有している。
かかる内袋容器20は、図1から理解されるように、外容器10内に挿入され、その結晶化口部21が、外容器10の非結晶化口部21内の空気導入口15よりも上方部分で嵌合固定されている。さらに、この結晶化口部21の上端には、ストッパーとなる周状突起25が設けられており、内袋容器20が、外容器10内に深く入り込まないように設計されている。
即ち、内袋容器20の口部(結晶化口部)21は、耐熱性に優れており、ブロー成形時の加熱に際しての熱変形が有効に防止されている。また、内袋容器20(袋状部22)内に内容物を熱間充填する際の熱変形も有効に防止されている。
一方、外容器10の口部(非結晶化口部)11は、柔軟性に富んでおり、耐衝撃性に優れている。例えば、この二重構造容器30に落下衝撃が加わったとき、外容器10の非結晶化口部の空気導入口15近傍部分への応力集中が有効に緩和され、これにより、空気導入口15の近傍部分からの割れの発生等を有効に回避することができる。
このような空隙27は、空気導入口15に連通するように、これら口部11、21の間の全周にわたって形成されているものであり、これにより、スクイズ操作による内容物の排出後の空気導入口15からの空気の導入がスムーズに行われ、内袋容器20の袋状部23の外容器10の内面から剥離させ、両者の間に空気層を容易に形成することが可能となると同時に、ブロー成形時における加熱による外容器10の外面の熱変形、特にリング状突起16やサポートリング17の熱変形を有効に回避することができる。
即ち、ブロー成形に際しては、ヒーター等を使ってプリフォームの外側から加熱するだけでなく、加熱された鉄芯等を用いてプリフォームの内側からも積極的に加熱されるが、袋状部23の薄肉化のために、内袋容器20を形成する樹脂のガラス転移点以上融点未満の範囲において、可及的に高い温度に加熱されるため、外容器10の非結晶化口部11の内面と内袋容器20の結晶化口部21の外面との接触面積が大きいと、外容器10の非結晶化口部11の外面が熱変形し、場合によっては部分的に結晶化したり、熱によってひずみが緩和されることによって、寸法変化を生じるおそれがある。然るに、上記のような空隙27を設けておくことにより、この空隙27が断熱層となり、非結晶化口部11の外面の熱変形を有効に回避することができる。
オレフィン系樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体、環状オレフィン共重合体など;
エチレン・ビニル系共重合体、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等;
スチレン系樹脂、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等;
ビニル系樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等;
ポリアミド樹脂、例えば、ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12等;
ポリエステル樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びこれらの共重合ポリエステル等;
ポリカーボネート樹脂;
ポリフエニレンオキサイド樹脂;
生分解性樹脂、例えば、ポリ乳酸など;
勿論、成形性が損なわれない限り、これらの熱可塑性樹脂のブレンド物を使用することもできる。
しかるに、本発明において、好適に使用される熱可塑性樹脂は、外容器10の胴部13をスクイズして凹ませたとき、速やかに原形に復帰し得るような強度を確保できるという点で、ポリエステル樹脂、特にPETである。
二重構造容器30では、内容物の排出に際して、内袋容器20の袋状部23と外容器10の胴部13との間に空気層を形成することが必要であるため、通常、内袋容器20形成用の熱可塑性樹脂としては、外容器10に対して速やかに剥離し得るようなものが好適に使用されるが、例えば、流動パラフィンのようなスリップ剤を配合することにより、内袋容器20を形成する熱可塑性樹脂が、外容器10を形成している熱可塑性樹脂と同種であっても何ら差し支えなく、特に、ブロー延伸条件の設定が容易であることから、内袋容器20形成用の熱可塑性樹脂と外容器10を形成している熱可塑性樹脂とが同種であることが好ましく、例えば、内袋容器20もPETのようなポリエステル樹脂で形成されていることが最適である。
即ち、第1のプリフォーム51が外容器成形用のプリフォーム、第2のプリフォーム53が内袋容器成形用のプリフォームであり、第2のプリフォーム53を第1のプリフォーム内に挿入して嵌合保持することにより、ブロー延伸工程に供されるスタックプリフォーム50が組み合立てられる。
また、第1のプリフォーム51の口部11の下方部分の下端が閉じられた筒状部51aが延伸成形される部分であり、ブロー延伸により、外容器10の肩部12、胴部13及び底部14の形態に賦形される。
さらに、第2のプリフォーム53の口部21の下方部分の下端が閉じられた筒状部53aが延伸成形される部分であり、ブロー延伸により、内袋容器20の袋状部23の形態に賦形される。
尚、第2のプリフォーム53の口部21は、第1のプリフォーム51内に挿入したときに、図2に示されているような空隙27を形成するために、その下方部分が縮径された形態となっている。
即ち、プリフォーム−イン−ボトル法では、結晶化されていない口部11を有する外容器10を、内袋容器20とは全く別個の延伸ブロー成形により、予め成形しておく。このようにして成形された外容器10内に、前述した結晶化された口部21を有する第2のプリフォーム53を挿入し、この第2のプリフォーム53内にストレッチロッドの挿入及びブロー流体の供給による2軸延伸ブロー成形を行うことにより、図1〜図3に示す形態の二重構造容器30を得ることができる。この場合、外容器10が、内袋容器20をブロー成形する際の成形型として機能することとなる。
例えば、図1〜3の例では、内袋容器20の口部21の上端にストッパーとなる周状突起25が設けられているが、この周状突起25よりも上方に口部21を延長させ、延長された部分に、キャップ装着用の螺条を設けることもできる。この場合、外容器10の口部11の外周面にリング状突起16は設けられず、サポートリング17のみが設けられることとなる。
11:外容器の口部(非結晶化口部)
13:外容器の胴部
15:空気導入口
16:リング状突起
17:サポートリング
20:内袋容器
21:内袋容器の口部(結晶化口部)
23:袋状部
25:周状突起
27:空隙
30:二重構造容器
50:スタックプリフォーム
51:第1のプリフォーム(外容器形成用プリフォーム)
53:第2のプリフォーム(内袋容器形成用プリフォーム)
Claims (4)
- 外容器と、該外容器内に挿入されて保持された内袋容器とからなり、前記外容器の内面と前記内袋容器の外面との間に空気を導入する空気導入口を設けた二重構造容器において、
前記外容器は、非延伸部である非結晶化口部と、延伸部である胴部及び底部とを備え、
前記内袋容器は、非延伸部である結晶化口部と、延伸部である袋状部とを備え、該結晶化口部は前記外容器の非晶化口部に嵌合固定されていることを特徴とする二重構造容器。 - 前記外容器の非結晶化口部の内面と前記内袋容器の結晶化口部の外面との間には、空隙が形成されている請求項1に記載の二重構造容器。
- 前記空気導入口は、前記外容器の非結晶化口部に形成されている請求項1または2に記載の二重構造容器。
- 前記空隙は、前記空気導入口に連通している請求項1〜3に記載の二重構造容器。
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