JP2022129715A - 二重容器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高湿環境下でのガスバリア性の低下が抑制される、二重容器を提供する。【解決手段】本発明によれば、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成される容器本体を備える、二重容器であって、前記内袋は、前記容器本体の内側から順に、内側層と、ガスバリア層と、外側層を備える、二重容器が提供される。【選択図】図1
Description
本発明は、二重容器及びその製造方法に関する。
特許文献1には、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って内袋が収縮する容器本体を備える二重容器が開示されている。
特許文献1の二重容器は、ガスバリア性を有するEVOH層を有するものであるが、本発明者らが検討を行ったところ、特許文献1の二重容器は、高湿環境下においてガスバリア性が低下する場合があることに気がついた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高湿環境下でのガスバリア性の低下が抑制される、二重容器を提供するものである。
本発明によれば、外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成される容器本体を備える、二重容器であって、前記内袋は、前記容器本体の内側から順に、内側層と、ガスバリア層と、外側層を備える、二重容器が提供される。
本発明者が鋭意検討を行ったところ、特許文献1の二重容器では、内容物の吐出に伴って外殻と内袋の間の中間空間に外気が入り込むために、内袋の最外層であるEVOH層が外気にさらされる結果、高湿環境下でのガスバリア性が低下する場合があることが分かった。そして、この知見に基づき、内袋のガスバリア層を内側層と外側層で挟むことによって、ガスバリア層が内容物や外気に含まれる水分にさらされることが抑制されることを見出し、本発明の完成に到った。
以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記記載の二重容器であって、前記容器本体の高さ方向の中央において、前記内袋の肉厚は、80~200μmであり、(前記ガスバリア層の肉厚/前記内袋の肉厚)の値は、0.2~0.6である、二重容器である。
好ましくは、前記記載の二重容器の製造方法であって、二軸延伸ブロー成形工程を備え、前記二軸延伸ブロー成形工程では、内プリフォームに外プリフォームを被せて構成されるプリフォームを加熱して軟化させた状態で前記プリフォーム内にエアーを吹き込んで前記プリフォームを二軸延伸する、方法である。
好ましくは、前記記載の二重容器であって、前記容器本体の高さ方向の中央において、前記内袋の肉厚は、80~200μmであり、(前記ガスバリア層の肉厚/前記内袋の肉厚)の値は、0.2~0.6である、二重容器である。
好ましくは、前記記載の二重容器の製造方法であって、二軸延伸ブロー成形工程を備え、前記二軸延伸ブロー成形工程では、内プリフォームに外プリフォームを被せて構成されるプリフォームを加熱して軟化させた状態で前記プリフォーム内にエアーを吹き込んで前記プリフォームを二軸延伸する、方法である。
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴について独立して発明が成立する。
1.二重容器1
最初に、本発明の一実施形態の二重容器の製造方法によって製造可能な二重容器1について説明する。図1に示すように、本発明の方法によって製造可能な二重容器1は、容器本体2を備える。図3Aに示すように、容器本体2は、外殻3と内袋4とを有し且つ内容物の減少に伴って内袋4が収縮するように構成される。
最初に、本発明の一実施形態の二重容器の製造方法によって製造可能な二重容器1について説明する。図1に示すように、本発明の方法によって製造可能な二重容器1は、容器本体2を備える。図3Aに示すように、容器本体2は、外殻3と内袋4とを有し且つ内容物の減少に伴って内袋4が収縮するように構成される。
図1に示すように、容器本体2は、口部5と、胴部6と、底部7を備える。口部5は、キャップやポンプなどの口部装着部材を装着可能な係合部5aを備える。係合部5aは、口部装着部材がネジ式の場合は雄ねじ部であり、口部装着部材が打栓式の場合は周方向に突出する環状突起である。口部装着部材は、好ましくは、逆止弁を有しており、内容物の吐出は可能であるが、外気が容器本体2内に流入しないようになっている。口部5は、胴部6の上端6aから延びるように設けられている。口部5は、円筒形である。胴部6は、口部5よりも外径(本明細書において、「外径」は、断面が円形でない場合は、外接円径を意味する。)が大きい。
胴部6は筒状であり、底部7は、胴部6の下端に設けられ、胴部6の下端を閉塞する。底部7は、底部7の中央に設けられた中央凹部7aと、中央凹部7aを取り囲む周縁部7bを備える。
図2Aに示すように、中央凹部7aには、係止部7a1と、外気導入孔16と、環状凸部7a3と、位置決め凹部7a4が設けられている。図3Aに示すように、係止部7a1は、外殻3に設けられた挿通孔3a内に、内袋4に設けられた係止突起4aが挿入されて構成される。係止部7a1によって内袋4が外殻3から外れることが阻止される。外気導入孔16は、外殻3を貫通する貫通孔であり、内袋4の収縮に伴って、外気導入孔16を通じて外殻3と内袋4の間の中間空間に外気が導入される。係止部7a1と外気導入孔16は、環状凸部7a3内に配置される。位置決め凹部7a4は、容器本体2に印刷等を行う際に、容器本体2を周方向に位置決めするために用いられる。
周縁部7bには、接地部7b1と、周縁凹部7b2が設けられている。接地部7b1は、容器本体2を立設させたときに、容器本体2を載置する載置面に接触する部位である。周縁部7bの全体を接地部7b1とすると、容器本体2を立設させたときに中央凹部7aが容器本体2と載置面との間で密閉空間となり、外気導入孔16を通じた外気の導入が阻害される虞がある。そこで、中央凹部7a内が密閉空間とならないように通気路として周縁凹部7b2を設けている。
口部5に装着したポンプによって内袋4内の内容物を排出すると、内袋4が収縮して外殻3から離れようとする。この際に、外気導入孔16を通じて内袋4と外殻3間の空間に外気が導入される。外気導入孔16の近傍において外殻3と内袋4が密着していると、外殻3と内袋4の間の中間空間に外気が導入されにくい。このため、本実施形態では、外殻3と内袋4の間にスペーサー9を配置している。本実施形態では、スペーサー9として、外殻3から内袋4に向けて突出する突起3bを設けている。スペーサー9を設けるとスペーサー9に隣接した位置において外殻3と内袋4の間に隙間8が形成され、隙間8によって、外気が導入されやすくなっている。
内袋4及び外殻3は、熱可塑性樹脂で構成することが好ましい。この場合、二軸延伸ブロー成形やダイレクトブロー成形などの樹脂成形によって、容器本体2を効率的に製造することができる。
容器本体2の肉厚は、例えば400~1200μmであり、500~1000μmが好ましい。この肉厚は、具体的には例えば、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。内袋4の肉厚は、例えば80~200μmであり、90~150μmが好ましい。この肉厚は、具体的には例えば、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。外殻3の肉厚は、例えば300~1000μmであり、400~800μmが好ましい。この肉厚は、具体的には例えば、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。なお、容器本体2、内袋4、外殻3及びこれらを構成する各層の肉厚は、別段の指定がない限り、容器本体2の高さ方向の中央での肉厚を意味する。
図4に示すように、内袋4は、内袋4の内側から順に、内側層4cと、ガスバリア層4dと、外側層4eを備える。
内側層4cは、ガスバリア層4dよりも内袋4の内側に配置される層である。内袋4が内側層4cを備えることによって、内容物に含まれる水分にガスバリア層4dがさらされることが抑制される。
内側層4cの肉厚は、例えば、5~60μmであり、具体的には例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。内側層4cは、好ましくは、内袋4の内側から順に、最内層4c1と、リプロ層4c2と、接着層4c3を備える。
最内層4c1は、ポリオレフィン(例:ポリエチレン、ポリプロピレン)やPETなどの水分バリア性に優れた樹脂で構成することが好ましい。最内層4c1は、内袋4内の内容物に接する層であり、内容物の汚染を抑制すべく、再生樹脂ではない新品の樹脂(以下「バージン樹脂」)で構成することが好ましい。
リプロ層4c2は、再生樹脂を含む樹脂で構成され、再生樹脂とバージン樹脂で構成される混合樹脂で構成されることが好ましい。リプロ層4c2を設けることによって、環境負荷及び容器製造コストを低減させることができる。リプロ層4c2は、不要な場合は省略可能である。
混合樹脂全体を100質量%とすると、混合樹脂は、再生樹脂を15~50質量%(15、20、25、30、35、40、45、50質量%)と、バージン樹脂50~85質量%(50、55、60、65、70、75、80、85質量%)含むことが好ましい。再生樹脂及びバージン樹脂の割合は、括弧内に例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。再生樹脂は、容器本体2の成形時に発生するスクラップを再生して得られる樹脂である。スクラップには、容器本体2の全層が含まれているので、再生樹脂は、容器本体2の全層のそれぞれを構成する樹脂組成物を混合したものとなる。
接着層4c3は、接着性樹脂で構成される。接着性樹脂としては、酸変性ポリオレフィン樹脂(例:無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン)等が挙げられる。接着層4c3を設けることによって、接着層4c3に隣接する層間の接着性が向上する。
外側層4eは、ガスバリア層4dよりも内袋4の外側に配置される層である。内袋4が外側層4eを備えることによって、外気に含まれる水分にガスバリア層4dがさらされることが抑制される。
外側層4eの肉厚は、例えば、5~60μmであり、具体的には例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。外側層4eは、好ましくは、内袋4の外側から順に、最外層4e1と、接着層4e2を備える。
最外層4e1は、ポリオレフィン(例:ポリエチレン、ポリプロピレン)やPETなどの水分バリア性に優れた樹脂で構成することが好ましい。最外層4e1は、内袋4の外部に露出される層であり、外部環境の汚染を抑制すべく、バージン樹脂で構成することが好ましい。
接着層4e2の説明は、接着層4c3と同様である。
内側層4cは、外側層4eよりも肉厚が大きいことが好ましい。この場合、ガスバリア層4dを内容物の水分からより確実に保護することができる。(内側層4cの肉厚/外側層4eの肉厚)の値は、例えば1.1~3であることが好ましい。この値は、具体的には例えば、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
本実施形態では、内側層4cの肉厚を外側層4eよりも肉厚も大きくし、リプロ層4c2を内側層4cに配置することによって、リプロ層4c2の肉厚を比較的大きくすることを可能にしているが、リプロ層4c2は、内側層4cと外側層4eの両方に設けてもよく、外側層4eにのみ設けてもよい。
ガスバリア層4dは、ガスバリア性樹脂で構成される。本明細書において、ガスバリア性樹脂は、厚さ20μmのフィルムにした状態で、20℃・65%RHの環境下での酸素透過度が50cc/(m2・24時間・atm)未満であるものを意味する。上記酸素透過度は、例えば0~49cc/(m2・24時間・atm)であり、具体的には例えば、0.01、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、49cc/(m2・24時間・atm)であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内又は何れか以下であってもよい。
ガスバリア性樹脂は、(20℃・100%RHの環境下での酸素透過度)/(20℃・40%RHの環境下での酸素透過度)の値が2以上であることが好ましく、5以上がさらに好ましい。この値が大きいほど、高湿化でのガスバリア性が低いことを意味し、本発明を適用する技術的意義が顕著である。この値は、例えば2~10000であり、具体的には例えば、2、5、10、20、50、100、200、1000、10000であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内又は何れか以上であってもよい。
ガスバリア性樹脂としては、EVOHや、ポリアミドのようなガスバリア性が高い樹脂のみで構成されていてもよく、上記樹脂と別の樹脂との混合樹脂であってもよい。別の樹脂としては、接着性樹脂が挙げられる。ガスバリア層4dに接着性樹脂を配合することによって、接着層4c3,4e2を省略することができ、内袋4を構成する層数をへらすことができる。
内袋4の肉厚を80~200μmとし、(ガスバリア層4dの肉厚/内袋4の肉厚)の値を0.2~0.6とすることが好ましい。内袋4は、高い柔軟性が要求されるので、肉厚を80~200μmにする必要があり、その場合に、(ガスバリア層4dの肉厚/内袋4の肉厚)の値を、一般の積層容器のように5%程度にすると、ガスバリア層4dが薄くなりすぎて、ガスバリア性が不十分になりやすい。そこで、本実施形態では、内袋4の肉厚を80~200μmとしつつ、(ガスバリア層4dの肉厚/内袋4の肉厚)の値を0.2~0.6とすることによって、内袋4の柔軟性及びガスバリア性を両立させることを可能にしている。ガスバリア層4dの厚さは、例えば、20~100μmであり、具体的には例えば、20、30、40、50、60、70、80、90、100μmであり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
外殻3は、ポリオレフィン(例:ポリエチレン、ポリプロピレン)やPETなどの熱可塑性樹脂で構成することが好ましい。
図5~図10に示すように、容器本体2は、内袋4となる内プリフォーム14に、外殻3となる外プリフォーム13を被せて構成されたプリフォーム15を加熱して二軸延伸ブロー成形することによって形成することができる。
図5に示すように、内プリフォーム14は、有底筒状であり、口部14aと、胴部14bと、底部14cを備える。口部14aの開口端には、フランジ14a1が設けられている。底部14cは、胴部14bの下端を閉じるように設けられる。底部14cには、位置決めピン14c1が設けられている。
図5に示すように、外プリフォーム13は、有底筒状であり、口部13aと、胴部13bと、底部13cを備える。底部13cは、胴部13bの下端を閉じるように設けられる。図9に示すように、外プリフォーム13の底部13cの内面には、放射状に配置された突起13c1が設けられている。底部13cには、位置決め孔13c2及び貫通孔17が設けられている。図10Bに示すように、底部13cの外面には環状凸部13c4が設けられている。位置決め孔13c2及び貫通孔17は、環状凸部13c4の内側の領域に配置されている。外プリフォーム13は、内プリフォーム14が挿入可能なサイズになっている。貫通孔17が容器本体2の外気導入孔16となるので、貫通孔17が設けられている部位が外気導入孔形成部位41となる。
プリフォーム15を形成する際に、フランジ14a1を口部13aの開口端に当接させると共に、位置決めピン14c1を位置決め孔13c2に挿入する。これによって、内プリフォーム14と外プリフォーム13が互いに位置決めされる。この状態では、口部14aと口部13aが対向し、胴部14bと胴部13bが対向する。
口部13a,14aがプリフォーム15の口部15aとなり、胴部13b,14bがプリフォーム15の胴部15bとなり、底部13c,14cがプリフォーム15の底部15cとなる。また、図11に図示するように、胴部15b及び底部15cが後述する成形工程で延伸される被延伸部15dとなる。
内プリフォーム14及び外プリフォーム13は、ポリエステル(例:PET)やポリオレフィン(例:ポリプロピレン、ポリエチレン)等の熱可塑性樹脂のダイレクトブロー成形や射出成形等によって形成可能である。内プリフォームは、外プリフォームよりも成形収縮率が大きい材料で構成することが好ましい。この場合、成形収縮によって外殻3と内袋4の間に隙間が形成されて外殻3と内袋4の間の中間空間への外気導入が容易になる。
一例では、内プリフォーム14がポリオレフィン(例:ポリプロピレン)で構成され、外プリフォーム13はPETで構成される。ポリオレフィンは、PETよりも成形収縮率が大きいので、このような樹脂構成にすることで、外殻3と内袋4の間に隙間が形成されやすくなる。また、内プリフォーム14と外プリフォーム13の材料を異ならせることによってブロー成形の際に互いに溶着することが抑制される。
内プリフォーム14は、ダイレクトブロー成形で形成することが好ましい。ダイレクトブロー成形(溶融状態の筒状パリソンを用いたブロー成形)によれば、積層構造の内プリフォーム14を容易に形成することができる。外プリフォーム13は、射出成形で形成することが好ましい。この場合、射出成形時に貫通孔17を形成可能であるので、後加工の手間を省くことができる。
内プリフォーム14をダイレクトブロー成形で形成すると、内プリフォーム14の底部14cには、パリソンを閉塞させた位置にピンチオフ部14hが形成される。ピンチオフ部14hは、強度が比較的弱いので、二軸延伸ブロー成形の際にピンチオフ部14h近傍の部位が勢いよく延伸されると、ピンチオフ部14hが開裂する虞がある。
一例では、図6~図8に示すように、内プリフォーム14は、多層構成であり、内側から順に、内側層14dと、ガスバリア層(例:EVOH層)14eと、外側層14fを備える。内側層14d、ガスバリア層14e、及び外側層14fは、それぞれ、内袋4の内側層4c、ガスバリア層4d、及び外側層4eに対応する層であり、内袋4と同様の材料及び層比率で構成可能である。内側層14dと外側層14fが、それぞれ、内プリフォーム14の最内層及び最外層を含む。最内層及び最外層は、ポリオレフィン(例:ポリエチレン、ポリプロピレン)やPETなどで構成可能である。図8Bに示すように、ピンチオフ部14hにおいて、ガスバリア層14eは非常に薄くなっている。二軸延伸ブロー成形の際にピンチオフ部14h近傍の部位が延伸されると、ガスバリア層14eがさらに薄くなったり、ガスバリア層14eにピンホールが形成されたりして、ガスバリア性低下等の問題が生じる場合がある。
上記課題を解決するために、本実施形態では、図7に示す内プリフォーム14の高さ方向の中央面Cでの胴部14bの肉厚をT1とし、図6Bに示すように、内プリフォーム14を底部14c側から見たときの、ピンチオフ部14hの長手方向の中央14h1と端14h2の間の中間点14h3での底部14cの肉厚(図8Bにおいて、ピンチオフ部14hが設けられている部位の肉厚)をT2とすると、T2/T1>1(好ましくはT2/T1≧1.2)である、という構成を採用している。この構成は、内プリフォーム14の底部14cの肉厚が胴部14bの肉厚よりも大きいということを意味している。底部14cの肉厚を大きくすることによって、底部14cの延伸が抑制され、その結果、ピンチオフ部14h近傍の部位の延伸も抑制され、上記課題が解決される。
中央面Cは、図7に示すような、ピンチオフ部14hの長手方向の中央14h1を通りかつピンチオフ部14hの長手方向に垂直な断面での、内プリフォーム14の上端面14iと下端14jの中央を通りかつ上端面14iに平行な平面である。肉厚T1は、中央面Cでの内プリフォーム14の肉厚であり、周方向の複数点での肉厚の平均値であることが好ましい。例えば、肉厚T1は、図6Bに示す底面図においてピンチオフ部14hの延長線上に配置される点P1,P2と、中央14h1を通りかつピンチオフ部14hの長手方向に垂直な方向に配置された点P3,P4での平均値とする。
T2/T1は、例えば、1.05~3であり、具体的には例えば、1.05、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内であってもよい。
上記構成は、例えば、内プリフォーム14をダイレクトブロー成形する際に形成するパリソンのうち、底部14cを構成する部位の肉厚をその他の部位よりも大きくすることによって実現することができる。
中間点14h3において、底部14cからのピンチオフ部14hの突出量をT3とすると、T3/T2は、0.5以下が好ましい。この値が大きすぎると、ピンチオフ部14hが外プリフォーム13の内面に当接して内プリフォーム14と外プリフォーム13の間の間隔が大きくなり、二軸延伸ブロー成形の際の加熱工程での内プリフォーム14の加熱が不均一になりやすかったり、成形によって得られた容器本体2の内袋4と外殻3の間にエア溜まりができたりしやすくなる。T3/T2は、例えば、0.01~0.5であり、具体的には例えば、0.01、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50であり、ここで例示した数値の何れか2つの間の範囲内又は何れかの値以下であってもよい。
ピンチオフ部14hの端14h2は、環状凸部13c4の外縁の外側に位置することが好ましい。環状凸部13c4の外縁の外側の領域は、環状凸部13c4による延伸抑制の効果が及ばないので、この領域では内プリフォーム14が勢いよく延伸されやすく、そのために、ピンチオフ部14hの開裂が起こりやすい。従って、ピンチオフ部14hの端14h2が環状凸部13c4の外縁の外側に位置する場合には、底部14cの肉厚を大きくして、底部14cの延伸を抑制することの技術的効果が顕著である。
2.製造装置40
次に、本発明の一実施形態の二重容器1の製造方法に利用可能な製造装置40について説明する。
次に、本発明の一実施形態の二重容器1の製造方法に利用可能な製造装置40について説明する。
図11~図14に示すように、製造装置40は、金型ユニット20と、複数のヒーター31を備える。
複数のヒーター31は、プリフォーム15がヒーター31に近接したときに、プリフォーム15の側面に隣接した位置において、プリフォーム15の長手方向に沿って並ぶように配置されている。複数のヒーター31は、互いに独立して出力が制御可能になっている。各ヒーター31は、好ましくは、図11の紙面垂直方向に延びる棒状である。
金型ユニット20は、口部支持型21と、底部支持型22と、成形型23,24を備える。
口部支持型21は、外プリフォーム13の口部13aを支持可能に構成されている。口部支持型21内には、挿通孔21aが設けられており、挿通孔21aに支持棒25が挿通されている。支持棒25は、不図示の駆動機構によって伸縮が可能になっている。
口部支持型21は、図11に示すようにヒーター31に近接した位置Aと、図12に示すように成形型23,24の間の位置Bの間を移動可能に構成されている。このため、位置Aにおいてプリフォーム15を加熱する加熱工程を実施した後に、位置Bにおいてプリフォーム15を成形する成形工程を実施することが可能になっている。口部支持型21は、口部13aの中心軸を中心にプリフォーム15を回転させることができるようになっている。プリフォーム15を回転させながらプリフォーム15をヒーター31に近接させることによって、プリフォーム15の全周を均一に加熱することが可能になっている。なお、口部支持型21を移動させる代わりに、ヒーター31を移動させるようにしてもよい。
底部支持型22は、駆動機構22cで駆動されて、縦延伸方向(図12~図14の上下方向)に移動可能に構成されている。成形型23,24は、開閉可能であり、それぞれ、キャビティ面23a,24aを備える。キャビティ面23a,24aが合わさって、容器本体2の外形に対応した形状のキャビティが形成される。
3.二重容器1の製造方法
本発明の一実施形態の二重容器1の製造方法は、二軸延伸ブロー成形工程を備える。二軸延伸ブロー成形工程では、プリフォーム15を加熱して軟化させた状態でプリフォーム15内にエアーを吹き込んでプリフォーム15を二軸延伸する。この工程は、加熱工程と、底部支持工程と、縦延伸工程と、ブロー工程を備えることが好ましい。
本発明の一実施形態の二重容器1の製造方法は、二軸延伸ブロー成形工程を備える。二軸延伸ブロー成形工程では、プリフォーム15を加熱して軟化させた状態でプリフォーム15内にエアーを吹き込んでプリフォーム15を二軸延伸する。この工程は、加熱工程と、底部支持工程と、縦延伸工程と、ブロー工程を備えることが好ましい。
<加熱工程>
加熱工程では、プリフォーム15を加熱して軟化させて軟化状態とする。加熱工程は、プリフォーム15を回転させながら、プリフォーム15を複数のヒーター31で加熱することによって行うことができる。
加熱工程では、プリフォーム15を加熱して軟化させて軟化状態とする。加熱工程は、プリフォーム15を回転させながら、プリフォーム15を複数のヒーター31で加熱することによって行うことができる。
一例では、図11に示すようにプリフォーム15を口部支持型21に装着した状態で、プリフォーム15をヒーター31に近接させることによって、プリフォーム15の加熱を行うことができる。プリフォーム15の口部15aは口部支持型21で覆われているので、胴部15b及び底部15c(つまり、被延伸部15d)が加熱される。なお、加熱工程の前に、支持棒25の先端を内プリフォーム14の内底面に当接させてもよい。これによって、軟化されたプリフォーム15が揺れることが抑制される。
内袋4と外殻3が接着しないように、プリフォーム15の加熱温度は、プリフォーム15を構成する樹脂の温度よりも低くすることが好ましい。本明細書において、「融点」は、JIS K 7121:2012に従って測定した融解ピーク温度Tpmを意味する。
<底部支持工程>
底部支持工程では、図12~図13に示すように、底部支持型22が外プリフォーム13の底部13cに向かって移動し、底部支持型22で外プリフォーム13の底部13cを支持する。底部支持型22には、環状凸部13c4を収容可能な凹部22aが設けられており、底部支持型22は、環状凸部13c4が凹部22a内に収容されるように底部13cを支持することが好ましい。これによって、環状凸部13c4及びその内側の領域が二軸延伸ブロー成形工程の際に延伸されることが抑制される。凹部22aは、環状であることが好ましい。また、底部支持型22は、位置決めピン14c1を収容可能な凹部22bを備え、凹部22b内に位置決めピン14c1を収容するように底部13cを支持することが好ましい。これによって、位置決めピン14c1が底部支持型22に干渉することが抑制される。図13は、成形型23,24が閉じられた状態を示しているが、成形型23,24は、二軸延伸ブロー成形工程の前の任意の時点で閉じればよいので、縦延伸工程の後に閉じるようにしてもよい。
底部支持工程では、図12~図13に示すように、底部支持型22が外プリフォーム13の底部13cに向かって移動し、底部支持型22で外プリフォーム13の底部13cを支持する。底部支持型22には、環状凸部13c4を収容可能な凹部22aが設けられており、底部支持型22は、環状凸部13c4が凹部22a内に収容されるように底部13cを支持することが好ましい。これによって、環状凸部13c4及びその内側の領域が二軸延伸ブロー成形工程の際に延伸されることが抑制される。凹部22aは、環状であることが好ましい。また、底部支持型22は、位置決めピン14c1を収容可能な凹部22bを備え、凹部22b内に位置決めピン14c1を収容するように底部13cを支持することが好ましい。これによって、位置決めピン14c1が底部支持型22に干渉することが抑制される。図13は、成形型23,24が閉じられた状態を示しているが、成形型23,24は、二軸延伸ブロー成形工程の前の任意の時点で閉じればよいので、縦延伸工程の後に閉じるようにしてもよい。
<縦延伸工程>
縦延伸工程では、図13~図14に示すように、支持棒25を内プリフォーム14の内底面に押し当てて伸長させることによって、プリフォーム15を縦方向(図13~図14の上下方向)に延伸させる。この際、支持棒25の伸長と同期させて底部支持型22を後退させることが好ましい。これによって、プリフォーム15を安定して延伸させることができる。なお、縦延伸工程は、底部支持型22で底部13cを支持していない状態で行うことも可能であるので、縦延伸工程の後に底部支持工程を行ってもよい。また、内プリフォーム14の内底面には、支持棒が嵌る凹部を設けて、支持棒を内プリフォーム14に固定しやすいようにしてもよい。
縦延伸工程では、図13~図14に示すように、支持棒25を内プリフォーム14の内底面に押し当てて伸長させることによって、プリフォーム15を縦方向(図13~図14の上下方向)に延伸させる。この際、支持棒25の伸長と同期させて底部支持型22を後退させることが好ましい。これによって、プリフォーム15を安定して延伸させることができる。なお、縦延伸工程は、底部支持型22で底部13cを支持していない状態で行うことも可能であるので、縦延伸工程の後に底部支持工程を行ってもよい。また、内プリフォーム14の内底面には、支持棒が嵌る凹部を設けて、支持棒を内プリフォーム14に固定しやすいようにしてもよい。
<ブロー工程>
ブロー工程では、図14の状態から内プリフォーム14内にエアーを吹き込むことによってプリフォーム15を横方向に延伸させて(つまり膨張させて)キャビティ面23a,24aの形状に賦形する。エアーの吹き込みは、口部支持型21と支持棒25の間の通気路26を通じて行うことができるが、例えば、支持棒25内に通気路を設けて、支持棒25の側面からエアーを吹き出すようにしてもよい。
ブロー工程では、図14の状態から内プリフォーム14内にエアーを吹き込むことによってプリフォーム15を横方向に延伸させて(つまり膨張させて)キャビティ面23a,24aの形状に賦形する。エアーの吹き込みは、口部支持型21と支持棒25の間の通気路26を通じて行うことができるが、例えば、支持棒25内に通気路を設けて、支持棒25の側面からエアーを吹き出すようにしてもよい。
本実施形態では、外プリフォーム13の底部13cが底部支持型22で支持された状態でエアーの吹き込みを行うので、外プリフォーム13の底部13cの延伸が抑制される。
なお、ブロー工程は、縦延伸工程と同時に行うこともできる。つまり、プリフォーム15を縦方向に延伸させながら、内プリフォーム14内にエアーを吹き込んでもよい。また、縦延伸工程を省略して、底部支持工程の後に、プリフォーム15を縦方向に延伸させずに、エアーの吹き込みを行ってもよい。
二軸延伸ブロー成形によって、プリフォーム15が膨張して図1~図3に示す容器本体2が得られる。口部13a,14aが口部5となり、胴部13b,14bが胴部6となり、底部13c,14cが底部7となる。突起13c1,環状凸部13c4及び貫通孔17は、それぞれ、突起3b,環状凸部7a3及び外気導入孔16となる。ブロー成形の際に、口部13a,14aと、環状凸部13c4とその内側の領域は、ほとんど変形せず、その他の部位が主に変形する。貫通孔17は、環状凸部13c4の内側の領域に配置されているので、ブロー成形の際に変形して閉塞されることが抑制される。また、内プリフォーム14の底部14cの肉厚が大きいので、内プリフォーム14の底部14cの延伸が抑制されて、ピンチオフ部14hの開裂が抑制される。フランジ14a1は、図1Aに示すように、容器本体2の口部5の開口端を覆うフランジ4bとなる。
ブロー成形後に、位置決め孔13c2が図3Aに図示する挿通孔3aとなり、挿通孔3aに位置決めピン14c1が挿通された状態になる。その後、位置決めピン14c1を変形させて(つまり、潰したり、折り曲げたりして)図3Aに図示する係止突起4aとする。これによって、容器本体2の係止部7a1が構成される。
4.その他の実施形態
・上記実施形態では、外プリフォーム13に設けた貫通孔17がブロー成形後に外気導入孔16となるように構成しているが、外プリフォーム13には、外気導入孔16となる部位に貫通孔を設けずに、ブロー成形後に外殻3の被穿孔部位を穿孔することによって外気導入孔16を形成してもよい。この場合、外気導入孔形成部位41とは、外殻3の被穿孔部位となる部位である。
・上記実施形態では、容器本体2の底部7に外気導入孔16を形成しているが、外気導入孔16は胴部6に形成してもよい。
・上記実施形態では、スペーサー9は放射状に設けているが、スペーサー9は、別の形状であってもよい。スペーサー9は、内袋4から突出する突起によって構成したり、別部材によって構成したりしてもよい。スペーサー9は、なくてもよい。
・上記実施形態では、二軸延伸ブロー成形によって容器本体2を製造する場合を例に挙げて説明を進めたが、容器本体2は、ダイレクトブロー成形によって製造してもよい。この場合、内袋4と外殻3が接着しないように、内袋4の最外層を構成する樹脂と、外殻3の最内層を構成する樹脂は、互いに接着しない組み合わせであることが好ましい。
・上記実施形態では、外プリフォーム13に設けた貫通孔17がブロー成形後に外気導入孔16となるように構成しているが、外プリフォーム13には、外気導入孔16となる部位に貫通孔を設けずに、ブロー成形後に外殻3の被穿孔部位を穿孔することによって外気導入孔16を形成してもよい。この場合、外気導入孔形成部位41とは、外殻3の被穿孔部位となる部位である。
・上記実施形態では、容器本体2の底部7に外気導入孔16を形成しているが、外気導入孔16は胴部6に形成してもよい。
・上記実施形態では、スペーサー9は放射状に設けているが、スペーサー9は、別の形状であってもよい。スペーサー9は、内袋4から突出する突起によって構成したり、別部材によって構成したりしてもよい。スペーサー9は、なくてもよい。
・上記実施形態では、二軸延伸ブロー成形によって容器本体2を製造する場合を例に挙げて説明を進めたが、容器本体2は、ダイレクトブロー成形によって製造してもよい。この場合、内袋4と外殻3が接着しないように、内袋4の最外層を構成する樹脂と、外殻3の最内層を構成する樹脂は、互いに接着しない組み合わせであることが好ましい。
1 :二重容器
2 :容器本体
3 :外殻
3a :挿通孔
3b :突起
4 :内袋
4a :係止突起
4b :フランジ
4c :内側層
4c1 :最内層
4c2 :リプロ層
4c3 :接着層
4d :ガスバリア層
4e :外側層
4e1 :最外層
4e2 :接着層
5 :口部
5a :係合部
6 :胴部
6a :上端
7 :底部
7a :中央凹部
7a1 :係止部
7a3 :環状凸部
7a4 :位置決め凹部
7b :周縁部
7b1 :接地部
7b2 :周縁凹部
8 :隙間
9 :スペーサー
13 :外プリフォーム
13a :口部
13b :胴部
13c :底部
13c1 :突起
13c2 :位置決め孔
13c4 :環状凸部
14 :内プリフォーム
14a :口部
14a1 :フランジ
14b :胴部
14c :底部
14c1 :位置決めピン
14d :内側層
14e :ガスバリア層
14f :外側層
14h :ピンチオフ部
14h1 :中央
14h2 :端
14h3 :中間点
14i :上端面
14j :下端
15 :プリフォーム
15a :口部
15b :胴部
15c :底部
15d :被延伸部
16 :外気導入孔
17 :貫通孔
20 :金型ユニット
21 :口部支持型
21a :挿通孔
22 :底部支持型
22a :凹部
22b :凹部
22c :駆動機構
23 :成形型
23a :キャビティ面
24 :成形型
24a :キャビティ面
25 :支持棒
26 :通気路
31 :ヒーター
40 :製造装置
41 :外気導入孔形成部位
C :中央面
2 :容器本体
3 :外殻
3a :挿通孔
3b :突起
4 :内袋
4a :係止突起
4b :フランジ
4c :内側層
4c1 :最内層
4c2 :リプロ層
4c3 :接着層
4d :ガスバリア層
4e :外側層
4e1 :最外層
4e2 :接着層
5 :口部
5a :係合部
6 :胴部
6a :上端
7 :底部
7a :中央凹部
7a1 :係止部
7a3 :環状凸部
7a4 :位置決め凹部
7b :周縁部
7b1 :接地部
7b2 :周縁凹部
8 :隙間
9 :スペーサー
13 :外プリフォーム
13a :口部
13b :胴部
13c :底部
13c1 :突起
13c2 :位置決め孔
13c4 :環状凸部
14 :内プリフォーム
14a :口部
14a1 :フランジ
14b :胴部
14c :底部
14c1 :位置決めピン
14d :内側層
14e :ガスバリア層
14f :外側層
14h :ピンチオフ部
14h1 :中央
14h2 :端
14h3 :中間点
14i :上端面
14j :下端
15 :プリフォーム
15a :口部
15b :胴部
15c :底部
15d :被延伸部
16 :外気導入孔
17 :貫通孔
20 :金型ユニット
21 :口部支持型
21a :挿通孔
22 :底部支持型
22a :凹部
22b :凹部
22c :駆動機構
23 :成形型
23a :キャビティ面
24 :成形型
24a :キャビティ面
25 :支持棒
26 :通気路
31 :ヒーター
40 :製造装置
41 :外気導入孔形成部位
C :中央面
Claims (3)
- 外殻と内袋とを有し且つ内容物の減少に伴って前記内袋が収縮するように構成される容器本体を備える、二重容器であって、
前記内袋は、前記容器本体の内側から順に、内側層と、ガスバリア層と、外側層を備える、二重容器。 - 請求項1に記載の二重容器であって、
前記容器本体の高さ方向の中央において、前記内袋の肉厚は、80~200μmであり、(前記ガスバリア層の肉厚/前記内袋の肉厚)の値は、0.2~0.6である、二重容器。 - 請求項1又は請求項2に記載の二重容器の製造方法であって、
二軸延伸ブロー成形工程を備え、
前記二軸延伸ブロー成形工程では、内プリフォームに外プリフォームを被せて構成されるプリフォームを加熱して軟化させた状態で前記プリフォーム内にエアーを吹き込んで前記プリフォームを二軸延伸する、方法。
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