JP2865123B2 - 複合容器及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液状物を収容するため
の容器、特に紙製の外側容器とその外側容器の内部に格
納された合成樹脂製の内側容器とによって構成される複
合容器及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酒、ジュースその他の液状物を収納する
ための容器として、紙製の外側容器とその外側容器の内
部に格納された合成樹脂製の内側容器とによって構成さ
れる複合容器があることは既に知られている。この複合
容器によれば、紙製の外側容器を用いることにより軽量
でありながら強い機械的強度を得ることができ、しかも
合成樹脂製の内側容器を用いることにより高い密封性を
得ることができるという長所を有している。

【０００３】このような複合容器として、例えば実開昭
５９−１０６８７３号公報に一つの容器が開示されてい
る。この複合容器は、注出用首部を備えた内容器として
の薄肉ボトルを外容器の内部に格納し、掛止リングによ
ってその注出用首部を外容器の頂部にネジ止めすること
によって形成されている。また、実開昭５０−４９７１
４号公報によれば、薄肉軟質合成樹脂製の内容器本体に
注出口を溶着し、その内容器を外容器の内部に装着する
ことによって作製される複合容器が提案されている。

【０００４】しかしながらこれらの各複合容器において
は、注出口を内容器に溶着する工程、内容器を外容器の
内部に装着する工程、掛止リング等の締結部材によって
内容器と外容器とを締結する工程等といった多くの製造
工程が必要となり、そのため製造コストが非常に高くな
るという問題があった。

【０００５】そのような製造コストを低減できる複合容
器として、実開昭５８−１３６４６８号公報及び実開昭
５８−１４９３２８号公報に次のような容器が開示され
ている。すなわちこの複合容器は、紙製外側容器を金型
内に装着し、その外側容器内に円筒状の有底パリソンを
挿入し、その有底パリソンをブロー成形して外側容器の
内面に密着させることによって形成される。この複合容
器によれば、確かに製造工程が簡略化されるという長所
はあるが、ブロー成形によって外側容器の内部に形成さ
れる内側容器の肉厚が非常に薄いため、内側容器と一体
であって外側容器の外部に突出する注出口を強固に保持
することが難しいという問題がある。

【０００６】これに対し実開昭５８−１５１５７０号公
報によれば、注出口を備えた有底パリソンにフランジを
設け、外側容器に設けた開口にその有底パリソンを挿入
し、ブロー成形によって有底パリソンを膨張させて内側
容器を形成し、内側容器の肩部と上記のフランジとによ
って外側容器の開口縁部を挟持するようにした複合容器
が提案されている。この複合容器によれば、内側容器の
肩部と有底パリソンのフランジとによって外側容器を挟
持することにより、理論的には、注出口を確実に固定保
持できるようにも考えられるが、実際には注出口の十分
な固定保持を得ることができなかった。

【０００７】その理由は次の通りである。有底パリソン
はブロー成形によって膨張する膨張部分と、それと一体
な注出口部分とによって構成され、フランジは膨張部分
と注出口部分との間に形成されている。有底パリソンの
膨張部分をブロー成形する際には、そのブロー成形に先
立ってその膨張部分を膨張可能な温度まで加熱する必要
がある。しかしながらこの加熱の際、有底パリソンの注
出口部分は、変形防止のため、加熱してはならない。こ
のように、有底パリソンの注出口部分を加熱しないよう
にするため、この従来の複合容器においては、有底パリ
ソンの膨張部分を加熱するといっても、十分高い温度に
加熱されるのはその膨張部分のうちの注出口部分から遠
く離れた部分であって、注出口に近い部分すなわち肩部
は十分に加熱できなかった。そのため、ブロー成形の際
この肩部は十分に膨張、すなわち延伸することができ
ず、よってこの肩部による外側容器に対する挟持力を十
分な強度で得ることができなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の複合容
器における上述した問題点を解消するためになされたも
のであって、内側容器の注出口部分と、外側容器の内部
において膨張することによって形成された内側容器の肩
部とによって外側容器を挟持する方式の複合容器におい
て、十分に強い挟持力を得ることにより、注出口を外側
容器に強固に保持することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明によれば、ブロー成形等の成形加工を受けるこ
とによって外側容器の内部で内側容器へと成形されるプ
リフォームとして、成形方向に沿って延びる軸線を中心
軸線とする円筒状の側壁部と、成形方向に関して側壁部
の上流側端部に形成され且つ上記中心軸線に対して直角
方向に延びる延伸部とを有するプリフォームが用いられ
る。

【００１０】成形加工としては、被加工材料に空気を吹
き込んでそれを膨張させて金型に密着させることにより
希望の形状に成形するブロー成形や、被加工材料を空気
吸引して金型に密着させて希望の形状に成形する真空成
形や、ブロー成形や真空成形において補助プラグによっ
て被加工材料を補助的に押圧して変形させるようにした
プラグアシスト成形、その他任意の成形方法がある。

【００１１】成形方向というのは、例えばブロー成形に
おいて被加工材料、すなわちプリフォームに加えられる
空気加圧力の方向、真空成形において被加工材料に加え
られる真空吸引力の方向、あるいはプラグアシスト成形
におけるプラグ加圧力の方向等のことである。

【００１２】

【作用】プリフォームは、成形加工に先立って成形可能
な温度まで加熱される。このときに加熱されるのは、プ
リフォームの延伸部であって、その側壁部は加熱されな
い。加熱された延伸部にブロー成形等の成形加工が施さ
れてその延伸部が外側容器の内部で膨張し、その膨張し
た延伸部が外側容器の内面に密着して内側容器の本体部
となる。プリフォームの側壁部は完成容器の注出口とな
るが、この部分は加熱されないので変形する心配はな
い。

【００１３】プリフォームの延伸部は、成形方向に関し
てプリフォームの側壁部の上流側端部に形成されている
ので、成形加工される延伸部はプリフォームの側壁部の
下流側方向に向かって伸びる。その結果、完成した容器
の注出口部分は、プリフォームの側壁部と成形加工され
た延伸部とが二重になった状態の二重構造に形成され
る。

【００１４】外側容器のうち注出口部分が貫通する部分
は、プリフォームの下流側端面と内側容器の肩部とによ
って挟持される。内側容器の肩部は、十分高温に加熱さ
れたプリフォームの延伸部に相当するので成形加工時に
十分に膨張し、よって、プリフォームの下流側端面との
間に十分大きな挟持力が生じる。その結果、注出口が外
側容器に強固に固着されて保持される。

【００１５】プリフォームの下流側端面にフランジを形
成しておけば、挟持面積が増加するので、注出口をより
一層強固に固定保持できる。

【００１６】

【実施例】図４は、本発明に係る複合容器の一実施例を
示している。この複合容器は、紙製で直方体状又は立方
体状の外側容器１と、その外側容器１の上面から外部へ
突出する注出口２とを有している。本図におけるＩ−Ｉ
線に従った断面図である図１に示すように、外側容器１
の内周面には肉厚の薄い内側容器の本体部３が密着して
いる。注出口２と内側容器本体部３とは互いに一体とな
って一つの内側容器４を構成している。外側容器１は、
例えば図５に示すような、紙製の展開板材５を折り畳む
ことによって図６に示すように直方体状又は立方体状に
形成されており、円形状の注出口用開口６を通して内側
容器の注出口２が外部へ突出するようになっている。

【００１７】上記の複合容器は、例えば図３に示すプリ
フォーム７を外側容器１の開口６の周縁部の外側に置
き、その状態で図３の矢印Ａの方向から成形力、例えば
ブロー成形圧力を加えることによってプリフォーム７を
膨張することにより作製される。プリフォーム７は、中
心軸線Ｌを中心とする円筒状の側壁部８と、その側壁部
８と一体であってその側壁部８の上端、すなわち成形方
向Ａに関して上流側の端部に位置する円盤状の延伸部９
とによって構成されている。側壁部８の外周面には、キ
ャップ（図示せず）をネジ止めするためのネジ山１０が
形成されている。このプリフォーム７は、例えば射出成
形によって成形され、その材質としては、例えばポリエ
ステル（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等が用いら
れる。成形方向Ａに関して側壁部８の下流側の端部に
は、側壁部８の外方へ突出するフランジ１１が設けられ
ている。

【００１８】以下、上記プリフォーム７（図３）及び外
側容器１（図６）を用いた複合容器の製造方法について
説明する。

【００１９】図７は、プリフォーム７の製造工程の一例
である射出成形工程を示している。同図において、コア
１３及び一対のリップキャビティ１２から成る上金型２
３と、キャビティ１４すなわち下金型とが互いに型締め
されることにより、両者間にプリフォーム７（図３）の
形状に合致した射出空間が形成される。そして、ホット
ランナ１５を通して供給された樹脂Ｒがその射出空間内
に射出され、これにより図３に示すようなプリフォーム
７が作製される。なお、図３に示したプリフォーム７
は、図７のゲート部１６を切断除去した後の状態を示し
ている。

【００２０】射出成形によって作製されたプリフォーム
７はその後、例えば図８に示すようなプリフォーム加熱
工程に送られる。図８において、リップキャビティ１２
及び補助ブロック１７によって保持されるプリフォーム
７の延伸部９の上面に上加熱板１８が接触又は近接す
る。また、延伸部９の下面に下加熱板１９が接触又は近
接する。両加熱板１８及び１９は、図示しないヒータに
よって所定の高温に加熱されており、これらの加熱板に
よりプリフォーム７の延伸部９が表裏両面から加熱され
る。このとき、プリフォーム７の側壁部８は加熱されな
い。

【００２１】加熱されたプリフォーム７はその後、図９
に示す容器成形工程、本実施例の場合はプラグアシスト
成形工程に運ばれる。図９は、リップキャビティ１２及
びプラグ２０を有する上金型２２と下金型２１とが互い
に型締めされた状態を示しているが、この型締めが行わ
れる前、上金型及び下金型は互いに離れた離型状態に置
かれている。そして、この離型状態のときに、下型２１
の凹部Ｑ内に紙製外側容器１（図６参照）がはめ込まれ
る。

【００２２】図示のように上金型２２と下金型２１とが
互いに型締めされると、リップキャビティ１２によって
保持されたプリフォーム７のフランジ１１が、外側容器
１の注出口用開口６の周縁部の上面に接触して載置され
る。この状態で、プラグ２０が降下してプリフォーム７
の延伸部９を下方へ押圧し、次いで図示しない送風源か
ら送られた送風、すなわちブローが矢印Ｂのように延伸
部９に上方から吹き付けられ、周知の延伸ブロー成形が
実行される。この延伸ブロー成形によりプリフォーム７
の延伸部９は下方へ向かって膨張し、最終的に図１に示
すように外側容器１の内周面の全面に密着して内側容器
４の本体部３となる。このとき図２に詳細に示すよう
に、プリフォーム７の側壁部８及び下方へ膨張変形した
延伸部９の一部によって注出口２が形成される。つまり
注出口２は、側壁部８と変形した延伸部９とによって断
面二重構造に形成される。

【００２３】以上の説明からわかるように、容器成形工
程においては図２に示すように、プリフォーム７の延伸
部９が下方へ膨張変形して矢印Ｃで示すように内側容器
の本体部３の肩部Ｓとなる。そしてこの肩部Ｓと、プリ
フォーム７のフランジ１１とによって外側容器１の周縁
部が挟持される。この挟持により、注出口２が外側容器
１に固着される。内側容器の本体部３の肩部Ｓへと変形
するプリフォーム７の延伸部９は、プリフォーム加熱工
程（図８）によって十分高温に加熱されるので、その部
分を図２の矢印Ｃで示すようにブロー成形した場合、延
伸部９は十分な変形量で変形して肩部Ｓとなる。従っ
て、肩部Ｓとフランジ１１とによる外側容器１の挟持力
が非常に大きくなり、その結果、注出口２は外側容器１
に強固に固着される。

【００２４】図１０は、本発明に適用可能なプリフォー
ムの変形実施例を示している。ここに示したプリフォー
ム２７が図３に示したプリフォーム７と異なる点は、延
伸部９が、側壁部８と同一の樹脂から成る主体層９ａ
と、機能性樹脂によって構成された機能性樹脂層９ｂと
から成る積層構造になっていることである。機能性樹脂
とは、ガスバリヤ性、防湿性その他の特定機能を達成す
る樹脂のことであり、このような機能性樹脂層９ｂをプ
リフォームに含ませることにより、このプリフォームに
ブロー成形等の成形加工を施すことによって得られる完
成複合容器に同様の特定機能を持たせることができる。
そして、このような特定機能を持つ機能性樹脂層は、本
発明によれば、注出口の上端から容器の本体部の全面に
わたって形成されることになる。従って、例えば機能性
樹脂層をガスバリヤ性樹脂とすれば、容器の注出口にも
ガスバリヤ性を付与することができる。従来の技術では
この注出口に完全にガスバリヤ性等の特定機能を持たせ
ることは困難であった。

【００２５】上記のような特定機能及びその特定機能を
達成する樹脂としては、以下のような例が考えられる： ガスバリヤ性：エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ） 防湿性：ポリアミド（ナイロン）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、乾燥剤練り込みポリオレフィン 耐熱性：ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、ＰＰ 保香性：ＰＥＴ、ＥＶＯＨ、ポリアクリロニトリル（Ｐ
ＡＮ） 接着剤層：アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（ＥＶＡ） 低臭性：ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＡＮ 耐薬品性：ポリアミド、ＰＰ等のポリオレフィン。

【００２６】さらに、延伸部９の機能性樹脂層９ｂを、 ＰＥＴ／ＰＶＤＣ／ＰＥＴ ＰＥＴ／ＥＶＯＨ／ＰＥＴ ＰＥＴ／ＰＶＤＣ／未延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ） ＰＥＴ／ＥＶＯＨ／ＣＰＰ 等の積層構造に形成することもできる。

【００２７】上記のようなプリフォーム２７を作製する
ための方法は特定の方法に限定されないが、例えば次の
ようなインサート・インジェクション法を用いることが
できる。すなわち、予め任意のシート成形法によって機
能性樹脂層９ｂと同一形状の円盤状のシート素片を作製
し、そのシート素片を図７においてコア１３の下面に空
気吸引等の固着法を用いて装着し、その状態でそのシー
ト素片の下面に樹脂を射出して射出成形、いわゆるイン
サート成形する。

【００２８】図１１は、プリフォームのさらに他の変形
実施例を示している。ここに示したプリフォーム３７が
図３に示したプリフォーム７と異なる点は、成形方向Ａ
に関して側壁部８の下流側端部にフランジ１１を設ける
のを省略したことである。このプリフォーム３７を用い
た場合には、ブロー成形等の成形加工によって形成され
る内側容器の本体部３の肩部Ｓ（図２参照）とプリフォ
ーム３７の側壁部８の下端面８ａとによって外側容器１
が挟持されることになる。

【００２９】また、側壁部８の内面に、中心軸線Ｌに向
かって半径方向に突出し且つ中心軸線Ｌに対して平行に
延びる複数のリブ２４を互いに適宜の間隔をあけて形成
しても良い。これらのリブ２４を形成すると、成形され
た延伸部９がそれらのリブ２４の間に入り込み、延伸部
９と側壁部８とが強固に密着する。なお、リブ２４の形
状は、図１１に示したような断面方形状に限られず、図
１２に示すような断面円形状のものや、図１３に示すよ
うな断面三角形状の、いわゆるセレーションとすること
もできる。

【００３０】以上、好ましいいくつかの実施例をあげて
本発明を説明したが、本発明はそれらの実施例に限定さ
れるものではない。

【００３１】例えば、外側容器１及び注出口２の形状は
図４に示した形状以外の任意の形状とすることができ
る。外側容器は必ずしも有底でなくても良い。また、外
側容器を円筒状に形成することもできる。

【００３２】また例えば、図１４に示すように、注出口
用開口６の周縁部であってプリフォームのフランジ１１
（図３）が当接する領域Ｐ内に部分的に切欠き部６ａを
設けておけば、図１５に示すように、切欠き部６ａの部
分においてフランジ１１と本体部の肩部Ｓとが密着す
る。このようにすると、キャップを回転させる方向に対
する強度が向上する。この実施例は、特に複合容器が円
筒状である場合に有効である。

【００３３】図９に示した容器成形工程の後に、内側容
器の内部に熱風を送り込むことにより、内側容器と外側
容器との密着を促進することができる。また、複合容器
を製造するための金型構造も、図７〜図９に示した金型
構造に限定されるものではなく、他の任意の金型構造を
採用できる。さらに、本複合容器は液体用に限らず、ジ
ャムやクリーム等を収容する場合にも適用できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、プリフォームのうち成
形加工を受けることによって内側容器の肩部となるべき
部分を十分高温に加熱できるので、成形加工を行うこと
により、内側容器の肩部を所望形状、すなわち外側容器
の内面に向けて十分に膨張変形した形状に正確に形成で
きる。従って、内側容器の注出口部分と内側容器の肩部
とによって外側容器を挟持する方式の複合容器におい
て、十分に強い挟持力を得ることができ、そのため、注
出口を外側容器に強固に保持できる。

【００３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複合容器の一実施例の側面断面図
である。

【図２】同複合容器の注出口部分を拡大して詳細に示す
断面図である。

【図３】ブロー成形等の成形加工を受けることによって
複合容器の内側容器へと成形されるプリフォームの一実
施例を示す一部破断斜視図である。

【図４】図１の複合容器の外観斜視図である。

【図５】複合容器の外側容器の原材料である紙製板材の
一例を示す平面図である。

【図６】複合容器の外側容器の一実施例を示す斜視図で
ある。

【図７】複合容器の製造方法の一工程であるプリフォー
ム作製のための射出成形工程を示す側面断面図である。

【図８】複合容器の製造方法の他の一工程であるプリフ
ォーム加熱工程を示す側面断面図である。

【図９】複合容器の製造方法のさらに他の一工程である
延伸ブロー成形工程を示す側面断面図である。

【図１０】プリフォームの他の実施例を示す一部破断斜
視図である。

【図１１】プリフォームのさらに他の実施例を示す一部
破断斜視図である。

【図１２】プリフォームの内壁面形状に関する変形例を
示す破断斜視図である。

【図１３】プリフォームの内壁面形状に関する他の変形
例を示す破断斜視図である。

【図１４】複合容器の外側容器の他の一実施例を示す斜
視図である。

【図１５】図１４に示す外側容器を用いて製造した複合
容器についての注出口部分を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１ 外側容器 ２ 内側容器の注出口 ３ 内側容器の本体部 ４ 内側容器 ６ 外側容器の注出口用開口 ７ プリフォーム ８ プリフォームの側壁部 ９ プリフォームの延伸部 ９ａ 延伸部の主体層 ９ｂ 延伸部の機能性樹脂層 １１ プリフォームのフランジ １２ 射出金型リップキャビティ １３ 射出金型コア １４ 射出金型キャビティ １５ 射出成形用ホットランナ １８ 上加熱板 １９ 下加熱板 ２０ プラグ ２７ プリフォーム ３７ プリフォーム Ａ 成形方向 Ｌ プリフォームの側壁部の中心軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−118420（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−129768（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65D 77/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注出口用開口を備えた紙製外側容器と、
   本体部及び注出口を備えていてその本体部が紙製外側容
   器の内部に格納されその注出口が注出口用開口を通して
   紙製外側容器の外部に突出する内側容器とを有する複合
   容器であって、 上記内側容器はプリフォームに成形加工を加えることに
   よって形成され、 そのプリフォームは、成形方向に沿って延びる軸線を中
   心軸線とする円筒状の側壁部と、成形方向に関して側壁
   部の上流側端部に形成され且つ上記中心軸線に対して直
   角方向に延びる延伸部とを有しており、 そして上記プリフォームの延伸部に成形方向に沿って成
   形力を付与することにより、プリフォームの側壁部を内
   側容器の注出口へ、そしてプリフォームの延伸部を内側
   容器の本体部へと成形して内側容器を作成し、かつ、側
   壁部下端と内側容器の本体部とによって上記注出口用開
   口の周縁部を挟持することを特徴とする複合容器。
2. 【請求項２】 内側容器の側壁部の下流側端面にその側
   壁部の外方へ突出するフランジを設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の複合容器。
3. 【請求項３】 上記内側容器は機能性樹脂層を含むこと
   を特徴とする請求項１記載の複合容器。
4. 【請求項４】 注出口用開口を備えた紙製外側容器と、
   本体部及び注出口を備えていてその本体部が紙製外側容
   器の内部に格納されその注出口が注出口用開口を通して
   紙製外側容器の外部へ突出する内側容器とを有する複合
   容器の製造方法であって、 プリフォームに対する成形方向に沿って延びる軸線を中
   心軸線とする円筒状の側壁部と、上記成形方向に関して
   側壁部の上流側端部に形成され且つ上記中心軸線に対し
   て直角方向に延びる延伸部とを有するプリフォームに関
   して、その延伸部を加熱するプリフォーム加熱工程と、 プリフォームの側壁部の下流側端面が紙製外側容器の注
   出口用開口の周縁部に当接するように、上記加熱された
   プリフォームを紙製外側容器の外側に置き、そしてその
   プリフォームの延伸部に上記成形方向に沿って成形力を
   付与することにより、プリフォームの側壁部を内側容器
   の注出口へ、そしてプリフォームの延伸部を内側容器の
   本体部へと成形する容器成形工程とを有することを特徴
   とする複合容器の製造方法。
5. 【請求項５】 プリフォームの側壁部の下流側端面に側
   壁部の外方へ突出するフランジを設けたことを特徴とす
   る請求項４記載の複合容器の製造方法。
6. 【請求項６】 上記プリフォームは機能性樹脂層を含む
   ことを特徴とする請求項４記載の複合容器の製造方法。