JP3003733B2 - 多層薄肉容器用プリフォーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の樹脂層を有する
薄肉容器を製造する際にその原料素材として用いられる
プリフォームに関する。特に、容器の内面側に相当する
側にポリエステル層を有するプリフォームに関する。

【０００２】

【従来の技術】食料品等の内容物を包装するための容器
において、内容物の香りを初期状態のままに保持する機
能、すなわち保香性を有するものがある。この容器は、
容器の形状を維持する機械的強度を得るための樹脂層、
例えばポリプロピレン（ＰＰ）層に、保香性を得るため
のポリエステル（ＰＥＴ）層を積層することによって形
成されている。ＰＥＴ層は、容器の内面側に相当する側
に積層される。

【０００３】このようなＰＥＴ層を有する多層構造の薄
肉容器を製造するための方法として、まず最初にプリフ
ォームと呼ばれる素材を用意しておき、そのプリフォー
ムに真空成形、圧空成形等の成形加工を施して引き延ば
し、これにより所望の形状の容器を製造するというもの
が既に提案されている。例えば、特公昭５７−１４１５
号公報に開示された容器製造方法、あるいは特開昭６０
−１７８０２０号、同６０−２４４５１８号、同６３−
１３０３３０号、同６３−２９６９２１号等に開示され
た、いわゆるインジェクションブロー法等がある。

【０００４】特公昭５７−１４１５号公報に開示された
方法は、四角形状の多層シート素材を加熱し、さらにプ
レス成形して円盤状のプリフォーム製造し、さらにその
円盤状プリフォームを真空成形等により成形して製品容
器を製造するというものである。

【０００５】特開昭６０−１７８０２０号公報等に開示
されたインジェクションブロー法は、円盤状のプリフォ
ームを射出成形によって成形し、そのプリフォームにプ
ラグアシスト成形等といった成形加工を施すことにより
製品容器を製造するものであり、従来のシート成形で発
生していたスクラップ（バリ）を減少させた方法であ
る。このインジェクションブロー法においては、射出成
形法を用いてプリフォームを製造しているので、一般的
には、単層構造のプリフォームしか製造できない。しか
しながら、例えば特開平３−１７６１２６号公報に示さ
れるように、複数の射出装置および多層成形射出ノズル
を用いて成形すれば、ＰＥＴ層を含んだ多層構造のプリ
フォームを製造することも可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来、
ＰＥＴ層を含んだ多層構造のプリフォームを製造する方
法としては、プレス成形を利用するもの及び射出成形を
利用するものがあった。しかしながら、上記プレス成形
を利用した方法ではフランジ部分を有するプリフォーム
を製造することはきわめて困難であった。また、射出成
形を利用する方法では、プリフォーム中のＰＥＴ層の厚
さを薄くすることが困難で、本発明者らの実験によれ
ば、ＰＥＴ層の厚さは０．６ｍｍ以下にすることは不可
能であった。従って、プリフォーム全体の肉厚も厚くな
り、コストが高くなるという問題があった。

【０００７】プリフォーム全体の肉厚を薄くする方法と
して、ＰＥＴ層以外の耐熱樹脂層を薄くするという方法
が考えられるが、この方法によって製造されたプリフォ
ームは耐熱温度が低くなって耐熱性を要求される用途、
例えばレトルト処理等には用いることができないという
問題が生じる。

【０００８】また、内面にＰＥＴ層を有する容器であっ
て、内容物を充填した後に開口部を巻締め蓋によって密
封するものがある。この種の容器では、開口部に巻締め
用のフランジが形成されていて、そのフランジに巻締め
蓋が巻締め処理によって固着される。ＰＥＴ層による保
香性を確実に確保するためには、このフランジにもＰＥ
Ｔ層が含まれていなければならない。この巻締め用容器
においては、フランジの厚さが０．６ｍｍ以下、好まし
くは０．５ｍｍ以下でないと良好な巻締めが得られない
ということが知られている。従って、必然的にそのフラ
ンジ内に含まれるＰＥＴ層も０．６ｍｍ以下でなければ
ならない。ところが、上述のように従来のプリフォーム
では、ＰＥＴ層を０．６ｍｍ以下に形成することができ
なかった。それ故、従来は一旦製造されたプリフォーム
に対して熱プレス等といった二次加工を施して、ＰＥＴ
層を含んだフランジの厚さを０．６ｍｍ以下、好ましく
は０．５ｍｍ以下に加工していた。

【０００９】本発明は、従来用いられていたプリフォー
ムにおける上記の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、十分な耐熱性を有しており、全体の肉厚が薄く、し
かも二次加工をしなくても巻締めに好適である、ＰＥＴ
層を有するプリフォームを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る多層薄肉用プリフォームは、本体部分
と、その外縁に形成されるフランジ部分とを有してお
り、フランジ部分を固定保持した状態で本体部分に成形
加工が施されて多層薄肉容器へと成形されるプリフォー
ムであって、多層薄肉容器の内面側に相当する側の全面
に厚さ０．６ｍｍ以下のポリエステル層が形成されてお
り、さらに上記本体部分は、厚さに関してその７０％以
上が耐熱性樹脂であることを特徴としている。

【００１１】上記の構成において、本体部分に施される
成形加工としては、真空成形、圧空成形、プラグアシス
ト成形等が考えられる。真空成形とは、キャビテイ内を
真空引きしてシート材を金型に密着するように変形させ
て成形する成形方法である。圧空成形とは、シート材を
空気によって押圧して金型に密着させて該シート材を成
形する成形方法である。プラグアシスト成形とは、上記
真空成形あるいは圧空成形において、シート材をプラグ
によって補助的に押圧して該シート材を成形する成形方
法である。

【００１２】本体部分を形成する７０％以上の耐熱性樹
脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチ
レン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボ
ネート（ＰＣ）等が用いられる。なお、本発明でいう
「耐熱性」とは、レトルト処理等の加熱処理において、
製造された容器の変形等が起こらない性質を指し、「耐
熱温度」とは、前記変形等が起こらない上限温度を意味
する。

【００１３】

【作用】ＰＥＴ層の厚さが０．６ｍｍ以下に薄く形成さ
れるので、プリフォーム全体の厚さも薄くなり、コスト
が安くなる。このように薄い肉厚でも、耐熱性樹脂層が
本体部分の少なくとも７０％を占めているので、プリフ
ォーム全体としての耐熱性が低下することはない。ま
た、ＰＥＴ層の厚さが０．６ｍｍ以下であるので、それ
を含んだ容器フランジそれ自体を、二次加工を加えるこ
となく初めから０．６ｍｍ以下に形成することができ
る。これにより、巻締め処理に好適な容器を簡単に製造
することができる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明に係る多層薄肉容器用プリフ
ォームの一実施例を示している。このプリフォームは、
ＰＥＴ層１、中間樹脂層２、そして耐熱樹脂層３を積層
することによって形成されている。また、形状的に見
て、ＰＥＴ層１、中間樹脂層２及び耐熱樹脂層３によっ
て構成される中央の本体部分Ａと、その外縁に位置して
いてＰＥＴ層１及び中間樹脂層２によって構成されてい
るフランジ部分Ｂとによって構成されている。耐熱樹脂
層３としては、ガスバリヤー性樹脂（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）等）、防湿性樹脂（ポリアミド（ナイロ
ン）、乾燥剤練り込みポリオレフィン等）などの各種特
定の機能を持った樹脂、前記耐熱樹脂層と同様の樹脂、
さらには接着性樹脂等を用いることができる。この耐熱
樹脂層３は必要に応じて多層構成としてもよい。

【００１５】このプリフォームにおいて、ＰＥＴ層１の
肉厚ｔ1 は０．６ｍｍ以下に設定されている。フランジ
部分Ｂの肉厚ｔ(F) も０．６ｍｍ以下に設定されてい
る。また、本体部分Ａの肉厚ｔ(A) における耐熱樹脂層
部分の肉厚（中間樹脂層２に耐熱樹脂を用いない場合は
耐熱樹脂層３の肉厚ｔ2 ，中間樹脂層２に耐熱樹脂を用
いた場合は耐熱樹脂層３と中間樹脂層２を合わせた部分
の肉厚ｔ2’ ）の比率を考えた場合、耐熱樹脂層部分の
肉厚は本体部分Ａの厚さｔ(A) の７０％以上を占めてい
る。

【００１６】上記のプリフォームは、真空成形等の成形
加工を受けて、例えば図７に示すような形状の多層薄肉
容器４へと成形される。この容器４は、いわゆる巻締め
用カップ容器であって、密封用の金属蓋（図示せず）を
巻締め処理によって固着するための巻締め用フランジ５
を有している。プリフォームを容器４へ成形した際、プ
リフォームのフランジ部分Ｂ（図１）はそのまま巻締め
用フランジ５となる。このフランジ５に上記金属蓋が巻
締められて容器内部が密封される。この巻締めに際して
は、容器フランジ５の厚さが所定の薄さにないと、十分
な密封状態が得られないことが知られている。フランジ
の好ましい厚さは、０．４〜０．６ｍｍ、より好ましく
は０．４〜０．５ｍｍである。

【００１７】図１のプリフォームは、例えば次のような
方法によって製造することができる。まず、接着剤積層
法、共押し出し法等といったシート成形方法によってＰ
ＥＴ層１及び中間樹脂層２から成る２層構造のフイルム
状シート材を製造し、そのフイルム状シート材から打ち
抜き加工によって円盤状のシート素材６を製造する。も
ちろん、このシート素材６も、ＰＥＴ層１及び中間樹脂
層２から成る２層構造である。製造されたシート素材６
は、次いで、射出成形金型の射出空間内にセットされ、
その状態で射出成形が行なわれる。その結果、シート素
材６の中間樹脂層２側に射出成形樹脂層としての耐熱樹
脂層３が積層されてプリフォームが製造される。

【００１８】こうして形成されたプリフォームに関して
は、ＰＥＴ層の厚さが０．６ｍｍ以下に薄く形成される
ので、プリフォーム全体の厚さも薄くなり、それ故コス
トが安くなる。

【００１９】また、耐熱樹脂層部分の厚さ（中間樹脂層
２に耐熱樹脂を用いない場合は耐熱樹脂層３の厚さｔ2
，中間樹脂層２に耐熱樹脂を用いた場合は耐熱樹脂層
３と中間樹脂層２を合わせた部分の厚さｔ2’ ）が本体
部分Ａの厚さｔ(A) の７０％以上に設定されるので、プ
リフォーム全体としての耐熱温度が耐熱樹脂層の耐熱温
度に、従って高温に維持される。この結果、レトルト処
理等の高温処理にも十分に対処できるようになる。この
場合、耐熱樹脂層の耐熱温度とそれ以外の樹脂層、本実
施例の場合はＰＥＴ層１の耐熱温度差が２０゜Ｃ以内と
なるように各樹脂を選択することが好ましい。このよう
に選択すると、プリフォーム全体の耐熱性を耐熱温度の
高い方の樹脂の耐熱性に確実に揃えることができる。

【００２０】さらに、本実施例に係るプリフォームにお
いては、ＰＥＴ層１の層厚が０．６ｍｍ以下であるの
で、フランジ部分Ｂの厚さを何等の二次加工を施すこと
なく０．６ｍｍ以下に仕上げることができる。すなわ
ち、何等の二次加工を施すことなく巻締め処理に適した
容器を作ることが可能になる。

【００２１】図２は、本発明に係るプリフォームの別の
実施例を示している。このプリフォームが図１に示した
先のプリフォームと異なっている点は、ＰＥＴ層１と耐
熱樹脂層７の２層によってプリフォームが構成されてい
ることである。ＰＥＴ層１の肉厚ｔ1 が０．６ｍｍ以下
であること及び耐熱樹脂層７の肉厚ｔ2 が本体部分Ａの
肉厚ｔ(A) の７０％以上であることは先の実施例と変り
はない。

【００２２】以下、本発明に係るプリフォーム及びその
プリフォームから製品容器を製造する方法を詳細に説明
する。例えば、図１に示したプリフォームを例にあげて
説明する。図３は射出成形装置２４を、図４はプリフォ
ーム加熱装置２５を、そして図５は成形加工装置として
のプラグアシスト成形装置２６を示している。プリフォ
ーム（図１）は射出成形装置２４によって形成され、こ
うして得られたプリフォームを加熱装置２５によって加
熱し、さらに成形装置２６によって成形加工を加えるこ
とにより製品容器４（図７）が製造される。

【００２３】図３の射出成形装置２４は最上部に固定板
８を有していて、その固定板８の下面にコア９が固定さ
れている。コア９の内部には、冷却液通路１０及びエア
吸引通路２２が設けられている。コア９の下部周囲には
リップッキャビテイ１１及びリップ板１２が配設されて
いる。さらに、コア９の下方位置に、保持板１４に保持
されたキャビテイ１３が設けられ、そのキャビテイ１３
の内部にホットランナ１５の先端が臨出してゲート１６
に接触している。

【００２４】コア９は固定板８と共に矢印Ａ−Ａ’のよ
うに上下方向へ往復直線移動できるようになっており、
図示の型締め位置と、キャビテイ１３から大きく離れる
開放位置（図示せず）との間で移動する。型締め位置と
いうのは、コア９とキャビテイ１３との間に所望のプリ
フォーム形状に相当する間隙Ｇが形成される位置であ
る。

【００２５】リップキャビテイ１１は、いわゆる分割型
となっており、中心軸線Ｌを境として左右の両型がそれ
ぞれ、矢印Ｂ−Ｂ’のように左右方向へ往復直線移動で
きるようになっている。この移動によりリップキャビテ
イ１１は、図示の型締め位置と、互いに大きく離れる開
放位置（図示せず）との間で移動する。

【００２６】図４のプリフォーム加熱装置２５は、前工
程である射出成形工程によって形成されたプリフォーム
Ｐの上方に臨出可能なヒータ１７を有している。また、
プリフォームＰの下方には、耐熱樹脂層３を加熱するた
めのヒータ３０を有している。このヒータ３０は、耐熱
樹脂層３を射出成形後、直ちに容器の成形工程に移る場
合には省略が可能である。

【００２７】図５のプラグアシスト成形装置２６は、リ
ップキャビテイ１１の下に連結される下型１８と、上下
方向へ移動可能なコア１９と、コア１９を貫通していて
上下方向へ移動可能なプラグ２０とを有している。コア
１９にはエア導入穴２３が開けられている。また、下型
１８には、製品容器４（図７）の形状に合致した内壁面
を有する凹部２１が設けられている。

【００２８】以下、上記各装置の働きについて説明す
る。図３において、コア９及びリップキャビテイ１１を
共に、キャビテイ１３から大きく離れる開放位置（図示
せず）に移動させる。これにより、キャビテイ１３の上
面が大きく開放される。この状態で図６に示すように、
コア９の下端に円盤状のシート素材６を装着する。シー
ト素材６は、図１からわかるように、ＰＥＴ層１と中間
樹脂層２とを積層した２層構造の円盤状素材であって、
共押し出し等の周知の多層シート製造手段によって製造
されたフイルム状シート材を打ち抜くことによって予め
製造される。シート素材６は、エア吸引路２２を流れる
エアによってコア下端に吸着固定される。装着されたシ
ート素材６は、その上面すなわちコア９に接触する面が
製品容器４（図７）の内周面になる。

【００２９】シート素材６がコア９の下端に装着される
と、図３に示すように、コア９及びリップキャビテイ１
１が型締め位置にセットされる。この状態で、ホットラ
ンナ１５を介して耐熱性樹脂が射出空間Ｇ内へ流し込ま
れる。これにより、シート素材６の下面に耐熱樹脂層３
が積層されて図１に示したプリフォームが形成される。

【００３０】上述の射出成形が終了すると、図３におい
てコア９が型締め位置から開放位置へと移動する。リッ
プキャビテイ１１は型締め位置に残ったままでプリフォ
ームを保持し続ける。その後、プリフォームがリップキ
ャビテイ１１に保持されたまま、図４に示す加熱ステー
ジへ送り込まれる。この加熱ステージにおいて、ヒータ
１７がプリフォームＰの直上位置まで搬出され、該ヒー
タ１７及び必要に応じて配置されるヒータ３０から発散
される熱により、プリフォームＰが加熱される。この加
熱により、ＰＥＴ層１、中間樹脂層２、そして耐熱樹脂
層３の各層間の融着が促進され、さらに次の工程である
成形加工工程のための予備加熱が行なわれる。なお、こ
の加熱工程は、場合によっては省略することができる。

【００３１】加熱されたプリフォームＰは、次いで、リ
ップキャビテイ１１に保持されたまま図５の容器成形ス
テージに送られる。この容器成形ステージにおいて、プ
ラグ２０を備えたコア１９がプリフォームＰの上方から
図示の成形位置にセットされ、容器成形加工が実施され
る。すなわち、プラグ２０の下方移動によりプリフォー
ムＰが下方へ押圧され、同時にエア導入穴２３を通って
送り込まれるエアによってプリフォームＰが延ばされ
る。こうして延ばされるプリフォームＰは、下型１８の
凹部２１の壁面形状、すなわちカップ形状に成形され、
図７に示すような製品容器４が出来上がる。ＰＥＴ層が
フランジ部分全体に存在するので、得られる容器の保香
性が十分である。

【００３２】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
い。例えば、出来上がった多層薄肉容器の形状は、図７
の形状の容器に限られず、他の任意の形状とすることが
できる。図３から図６を用いて説明したプリフォーム及
び容器の製造方法は１つの具体例であって、製造方法が
その方法に限定されるという意味ではない。

【発明の効果】本発明によれば、プリフォーム全体の厚
さを薄くすることができるので、コストが安くなる。ま
た、厚さを薄くしたにもかかわらず、十分な耐熱性を得
ることができる。さらに、何等の二次加工を加えること
なく巻締め処理に好適な容器を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る他層薄肉容器用プリフォームの一
実施例を一部破断して示す斜視図である。

【図２】本発明に係る多層薄肉容器用プリフォームの別
の一実施例を一部破断して示す斜視図である。

【図３】プリフォームを製造するための装置の一例であ
る射出成形装置を示す側面断面図である。

【図４】多層薄肉容器を製造するための装置であるプリ
フォーム加熱装置を示す側面断面図である。

【図５】多層薄肉容器を製造するための装置であるシー
ト成形装置を示す側面断面図である。

【図６】図３に示した射出成形装置の要部を拡大して示
す断面図である。

【図７】多層薄肉容器の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】 １ ＰＥＴ層 ２ 中間樹脂層 ３ 耐熱樹脂層 ６ シート素材 Ａ プリフォーム本体部分 Ｂ プリフォームフランジ部分

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−254939（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−75124（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−270317（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29B 11/00 - 11/16 B29C 51/00 - 51/46

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部分と、その外縁に形成されるフラ
   ンジ部分とを有しており、フランジ部分を固定保持した
   状態で本体部分に成形加工が施されて多層薄肉容器へと
   成形されるプリフォームであって、 多層薄肉容器の内面側に相当する側の全面に厚さ０．６
   ｍｍ以下のポリエステル層が形成されており、さらに上
   記本体部分は、厚さに関してその７０％以上が耐熱樹脂
   層であることを特徴とする多層薄肉容器用プリフォー
   ム。
2. 【請求項２】 本体部分において、耐熱樹脂層の耐熱温
   度はそれ以外の樹脂層の耐熱温度よりも高く、その耐熱
   温度差は２０゜Ｃ以内であることを特徴とする請求項１
   記載の多層薄肉容器用プリフォーム。