JP3929065B1

JP3929065B1 - 破断開口容易な容器の製造方法

Info

Publication number: JP3929065B1
Application number: JP2006176619A
Authority: JP
Inventors: 洋一郎井上; 潤二山田
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2026-06-27
Also published as: JP2008007128A

Abstract

【課題】容器の素材がポリエステル樹脂で、容器本体と封鎖体とに渡って連結帯が一体的に形成された破断開口容易な容器について、容器の開封後に、容器本体の開口部から封鎖体を遠ざけるように連結帯を変形させることで、容器本体の開口部から内容物を飲むときに封鎖体が邪魔にならないようにする。
【解決手段】容器の軸線方向に沿って延びる連結帯５に対して、連結帯５のうちの容器本体２との連結部に近い位置に、連結帯５の他の部分よりも塑性変形し易い折曲容易部５ａ（レーザー光の照射により形成されるポリエステル樹脂の球晶化部分と非球晶化部分との境界部）を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、開口部を有する容器本体と、容器本体の開口部を封鎖する封鎖体とが、両者の境界に形成される破断容易な弱化部を介して一体的に形成された、所謂ツイストオフ容器と呼ばれる破断開口容易な容器に関し、特に、容器本体と封鎖体とに渡って連結帯が一体的に形成されて、容器の開封後も容器本体と封鎖体とが連結帯を介して繋がった状態となるような、ポリエステル樹脂からなる破断開口容易な容器の製造方法に関する。

アンプル容器等で従来から一般的な開封機能と同様の開封機能を備えた容器、即ち、開口部を有する容器本体と、容器本体の開口部を封鎖する封鎖体とが、両者の境界に形成される破断容易な弱化部を介して一体的に形成されていて、摘み部分となる封鎖体を摘んで捻ることで弱化部（被破断部）を破断して、容器本体から封鎖体を離すことで、容器本体の開口部を開口させる、所謂ツイストオフ容器と言われる破断開口容易な容器が従来から提案されている。

また、そのような破断開口容易な容器について、被破断部である弱化部から離れた箇所で、容器本体と封鎖体とに渡って、両者を繋ぐための連結帯を一体的に形成することで、弱化部を破断して容器を開封した後も、容器本体と封鎖体とが連結帯を介して繋がった状態となるようにすると共に、容器本体と繋がる封鎖体に対して、容器本体の開口部を再閉鎖するための栓部を一体的に形成しておく、ということが本出願人の出願に係る下記の特許文献１により従来公知となっている。
実開平４−１９４４９号公報

ところで、本出願人の出願に係る上記の特許文献１に記載された破断開口容易な容器は、チューブ容器のような内容物を徐々に使用する容器用に開発されたものであり、塑性変形し易いオレフィン樹脂から製造されるものであって、容器本体が内容物の絞り出しに適した可撓性を有すると共に、容器本体と封鎖体とに渡って一体的に形成される連結帯の部分も全体的に撓むように変形し易いものとなっている。

そのようなオレフィン樹脂の容器と比べて、ポリエステル樹脂の場合は、塑性変形し難く、粘りがあって、弱化部（被破断部）を形成しても破断し難いことから、従来は、上記のような破断開口容易な容器での使用を殆ど考慮していなかったが、ポリエステル樹脂の方がオレフィン樹脂よりも耐内容物性に優れていることから、近年、チューブ容器のような柔らかい絞り出し容器ではなく、一回で内容物を飲み切ってしまう飲料容器での使用が検討されている。

なお、破断開口容易な容器で、一回で内容物を飲み切ってしまう場合には、容器本体の開口部を再閉鎖するための栓部を封鎖体に形成するような必要はないものの、缶容器におけるプルタブの場合と同様に、容器本体と封鎖体とを完全に分離してしまうと、使用済みの容器を回収する際に、容器本体と共に封鎖体を回収するのが困難となって、資源のリサイクルという点で不利になると共に、分離した封鎖体が散乱することで環境上の問題が生じる虞もあることから、一回で内容物を飲み切ってしまう場合でも、弱化部を破断した後も容器本体と封鎖体とが繋がった状態となるように、容器本体と封鎖体とに渡って連結帯を一体的に形成しておくことが望ましい。

しかしながら、容器の素材がポリエステル樹脂で、容器本体と封鎖体とに渡って連結帯を一体的に形成した場合には、弱化部を破断して容器を開封した後で、オレフィン樹脂の場合のように連結帯を全体的に撓むように変形させるのが難しく、無理に変形させようとすると、連結帯が上端付近（封鎖体との連結部の付近）で折れ曲がってしまい、何れにしても容器本体の開口部から封鎖体を遠ざけることができず、容器本体の開口部から内容物を飲むときに封鎖体が邪魔になるという問題が生じる。

本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、容器の素材がポリエステル樹脂で、容器本体と封鎖体とに渡って連結帯が一体的に形成された破断開口容易な容器について、容器の開封後に、容器本体の開口部から封鎖体を遠ざけるように連結帯を変形させることで、容器本体の開口部から内容物を飲むときに封鎖体が邪魔にならないようにすることを課題とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、開口部を有する容器本体と、容器本体の開口部を封鎖する封鎖体とが、両者の境界に形成される破断容易な弱化部を介して一体的に形成され、且つ、該弱化部から離れた箇所で、容器本体と封鎖体とに渡って、両者を繋ぐための連結帯が一体的に形成された、ポリエステル樹脂からなる破断開口容易な容器について、容器本体と封鎖体との境界を通る仮想平面が、容器の軸線方向に沿って延びる連結帯に対し、その長手方向中央部よりも封鎖体との連結部に近い位置で交差するように容器を形成して、容器本体と封鎖体との境界を通る仮想平面に沿ってレーザー光を照射することで、容器本体と封鎖体との境界をレーザー光により薄肉化して破断容易な弱化部に形成すると共に、連結帯を透過するレーザー光による樹脂の発熱により、連結帯で部分的に樹脂を球晶化させて、連結帯のうちの容器本体との連結部に近い位置に、連結帯の他の部分よりも塑性変形し易い折曲容易部として、球晶化部分と非球晶化部分との境界部を形成するようにしたことを特徴とするものである。

また、上記のような破断開口容易な容器の製造方法において、容器の軸線を回転軸として容器を回転させながら、出力が１．０〜１００Ｗで光径が０．１〜５．０ｍｍのレーザー光を、容器を１秒間で１回転させる間に照射するようにしたことを特徴とするものである。

上記のような本発明の破断開口容易な容器の製造方法によれば、製造された容器において、連結帯のうちの容器本体との連結部に近い位置に、連結帯の他の部分よりも塑性変形し易い折曲容易部が形成されていることで、この折曲容易部で連結帯が折れ曲がることにより、容器本体の開口部から封鎖体を大きく遠ざけることができて、封鎖体に邪魔されることなく容器本体の開口部から内容物を飲むことができる。

また、本発明の方法では、連結帯に形成される折曲容易部として、連結帯にレーザー光を透過させて連結帯のポリエステル樹脂を部分的に発熱させることで、ポリエステル樹脂の球晶化部分と非球晶化部分との境界部を連結帯に形成しているが、そのように折曲容易部を形成することにより、外観上では折曲容易部が見えないため、折曲容易部により容器の外観が損なわれることはない。

さらに、本発明の方法では、容器本体と封鎖体との境界にレーザー光を照射することにより、当該部分のポリエステル樹脂が昇華して薄肉化され、且つ、極限粘度が低下して破断し易くなるため、被破断部として好適な弱化部を容器本体と封鎖体との境界に形成することができると共に、連結帯の長手方向中央部よりも封鎖体との連結部に近い位置にレーザー光を透過させることにより、連結帯を透過したレーザー光によるポリエステル樹脂の発熱（融点より低い温度での加熱による発熱）が、連結帯のうちの封鎖体に近い位置から容器本体の側に伝播して、発熱が充分な部分で樹脂が球晶化して球晶化部分が形成され、一方、連結帯のうちの容器本体に近い部分では充分に発熱せずに樹脂の分子配列が元のままの非球晶化部分として残るため、この球晶化部分と非球晶化部分との境界部を、連結帯のうちの容器本体との連結部に近い位置に折曲容易部として形成することができる。

容器の素材がポリエステル樹脂で、容器本体と封鎖体とに渡って連結帯が一体的に形成された破断開口容易な容器について、容器の開封後に、容器本体の開口部から封鎖体を遠ざけるように連結帯を変形させることで、容器本体の開口部から内容物を飲むときに封鎖体が邪魔にならないようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、容器本体と封鎖体との境界を通る仮想平面が、容器の軸線方向に沿って延びる連結帯に対し、その長手方向中央部よりも封鎖体との連結部に近い位置で交差するように容器を形成して、容器本体と封鎖体との境界を通る仮想平面に沿ってレーザー光を照射することで、容器本体と封鎖体との境界をレーザー光により薄肉化して破断容易な弱化部に形成すると共に、連結帯を透過するレーザー光による樹脂の発熱により、連結帯で部分的に樹脂を球晶化させて、連結帯のうちの容器本体との連結部に近い位置に、連結帯の他の部分よりも塑性変形し易い折曲容易部として、球晶化部分と非球晶化部分との境界部を形成するということで実現した。

なお、本発明で容器の素材となるポリエステル樹脂については、例えば、酸成分として、アジピン酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４−ビフェニルカルボン酸、ショウ酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカジオン酸、トランス−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、イソフタル酸から選択された１種又は２種以上からなり、グリコール成分として、エチレングリコール、トリメチレングリコール（１，３−プロパンジオール）、テトラメチレングリコール（１，４−ブタンジオール）、ペンタメチレングリコール、へキサメチレングリコール、１，４−へキサンジメタノール、ビスフェノールＡ、スピログリコールから選択された１種又は２種以上からなるホモポリエステル樹脂、または共重合ポリエステル樹脂であり、その極限粘度が０．８〜１．５dl/g（好ましくは０．８〜１．３dl/g）のブロー成形に適したポリエステル樹脂である。

上記のようなポリエステル樹脂を使用して実施される本発明の破断開口容易な容器の製造方法について、その一実施例を以下に説明する。

本実施例の方法が適用される容器は、酸成分がテレフタル酸であり、グリコール成分として、エチレングリコール９６モル％に対し、１，４−シクロヘキサンジメタノール又はビスフェノールＡを４モル％添加したポリエステル樹脂を素材として使用し、押出機から押し出された直径約２５ｍｍ、厚さ約０．８ｍｍの円筒形のパリソンを金型で挟んでブローするダイレクトブロー成形法により成形されたものである。

使用したポリエステル樹脂は、極限粘度が約１．０dl/gであり、ダイレクトブロー成形時にドローダウンすることがなく、融点が約２３５〜２４５℃であり、一般的なポリエステル樹脂よりも１０〜３０℃も低く、低温で成形できるので、急速な冷却が可能であり、さらに、結晶化速度が遅いので、成形性が良好であった。

上記のようにポリエステル樹脂のパリソンからダイレクトブロー成形された破断開口容易な容器では、図１および図２に示すように、内容物を収納する容器本体２と、容器本体２を封鎖する封鎖体３とが、両者の境界に形成される破断容易な弱化部（被破断部）４を介して一体的に形成されており、また、容器本体２と封鎖体３とに渡って、弱化部４から離れた箇所で、両者を繋ぐための連結帯５が一体的に形成されている。

容器本体２では、円形板状の底部２１から上方に円筒形の胴部２２が形成され、胴部２２の上端から曲面の肩部２３を介してパリソンの直径とほぼ同じ直径の円筒形の頸部２４が形成され、頸部２４の上端から内方に天板部２５が形成され、天板部２５の中央から上方に突出するように釣鐘形の口部２６が形成されていて、この口部２６の平坦な水平面に形成された上端に、封鎖体３との境界として破断容易な弱化部４が形成されている。

封鎖部３では、容器本体２の開口部を封鎖する中空の球殻部３１と、容器を開封する際の摘み部分となる中実の平板部３２とが、パリソンの直径とほぼ同じ幅の平板部３２が球殻部３１の下端を除いた三方を取り囲むように、一体的に形成されていて、球殻部３１の下端は平板部３２の下端よりも少し下方に位置し、この球殻部３１の平坦な水平面に形成された下端に、容器本体２との境界として破断容易な弱化部４が形成されている。

容器本体２と封鎖部３とを繋ぐための連結帯５は、パリソンを金型で挟んた際に樹脂が排除されずに残されることで１本の棒板状に形成されたもので、連結帯５の上端は、封鎖部３の平板部３２の下端外縁に連結され、連結帯５の下端は、容器本体２の天板部２５の上面外縁に連結されていて、容器本体２（口部２６）と封鎖体３（球殻部３１）との境界である弱化部４から離れた箇所で、容器の軸線方向（上下方向）に沿って延びている。

なお、容器本体２と封鎖部３との境界（弱化部４）に対する連結帯５の位置関係について、本実施例では、境界（弱化部４）と連結帯５とは水平方向で約１ｃｍ離れており、また、境界（弱化部４）を通る仮想平面（水平面）が、容器の軸線方向（上下方向）に沿って延びる連結帯５に対して、その長手方向中央部よりも上方（封鎖体３との連結部に近い位置）で交差するようになっている。

上記のように連結帯５が形成された破断開口容易な容器１において、本実施例では、連結帯５のうちの容器本体２との連結部に近い位置に、連結帯５の他の部分よりも塑性変形し易い折曲容易部５ａを形成しており、この折曲容易部５ａは、連結帯５にレーザー光を透過させることで形成されるポリエステル樹脂の球晶化部分と非球晶化部分との境界部として形成している。

そのようなポリエステル樹脂の球晶化部分と非球晶化部分との境界部による折曲容易部５ａを連結帯５に形成するための本実施例の方法について以下に詳しく説明する。

本実施例では、未だ弱化部４が形成されていない容器で、容器本体２と封鎖体３との境界（破断可能な弱化部４となる部分）を通る仮想平面が、連結帯５の長手方向中央部よりも封鎖体３との連結部に近い位置で、連結帯５と交差するようになっているのに対して、容器本体２と封鎖体３との境界を通る仮想平面（水平面）に沿って、出力が１．０〜１００Ｗで光径が０．１〜５．０ｍｍのレーザー光を、容器本体２と封鎖体３との境界に焦点を合わせるように照射している。

具体的には、容器の軸線を回転軸として容器を回転（自転）させながら、容器を１秒間で１回転させる間に、容器本体２（口部２６）と封鎖体３（球殻部３１）との境界に焦点を合わせるように、出力が３０Ｗでレーザー光径が０．２ｍｍの炭酸ガスレーザーを水平方向に照射しており、そのようにレーザー光を照射することで、容器本体２と封鎖体３との境界では、ポリエステル樹脂が昇華して薄肉化され、且つ、ポリエステル樹脂の極限粘度が低下して破断し易くなるため、被破断部として好適な弱化部４が形成されることとなる。

すなわち、容器本体２と封鎖体３との境界でレーザー光の焦点が合わされた部分では、融点以上の２５０℃以上に達してポリエステル樹脂が昇華し、元の厚さが約０．８ｍｍ程であったものが、約７０％以上も薄肉化されて約０．２５ｍｍ程の溝に形成されると共に、ポリエステル樹脂の極限粘度が約０．８５dl/g程に低下する（元の素材の極限粘度約１．０dl/gよりも約１５％程小さくなる）ことで、当該部分が被破断部として好適な弱化部４に形成されることとなる。

一方、連結帯５では、その長手方向中央部よりも上方をレーザー光が透過することにより、透過したレーザー光によるポリエステル樹脂の発熱（融点より低い温度での加熱による発熱）が、連結帯５の上部（封鎖体３との連結部に近い部分）から下部（容器本体２の側）に伝播して、その結果、連結帯５では、樹脂の発熱による球晶化が、連結帯５の上部（封鎖体３の側）から下部（容器本体２の側）に向けて起こり、発熱が不充分で樹脂の分子配列が元のままの非球晶化部分が、連結帯の下端付近（容器本体２との連結部に近い部分）に残ることで、球晶化部分と非球晶化部分との境界部による折曲容易部５ａが、連結帯５の下端付近（容器本体２との連結部に近い位置）に形成されることとなる。

すなわち、レーザー光の焦点（容器本体２と封鎖体３との境界）より約１ｃｍ上流側の部分で、レーザー光が連結帯５の上部を透過して、このレーザー光の透過による加熱で、連結帯５の上部から樹脂が融点よりも低い１００〜２００℃に発熱して、この発熱した部分が球晶化することとなり、一方、連結帯５の下端付近では、樹脂が１００〜２００℃にまで発熱せず、元の分子配列のまま残ることとなって、その結果、連結帯５の下端付近（容器本体２との連結部に近い位置）に、球晶化部分と非球晶化部分との境界部（折曲容易部５ａ）が形成されることとなる。

上記のように連結帯５に折曲容易部５ａとしてポリエステル樹脂の球晶化部分と非球晶化部分との境界部を形成した本実施例の破断開口容易な容器の製造方法によれば、連結帯５に形成する折曲容易部５ａを、レーザー光を照射するだけで容易に形成することができ、しかも、形成された折曲容易部５ａが外観上からは見えないため、折曲容易部５ａにより容器の外観が損なわれるようなことはない。

そして、連結帯５では、その上部が樹脂の球晶化により硬くなり、且つ、その下端付近に球晶化部分と非球晶化部分との境界部による折曲容易部５ａが形成されているで、容器を開封するために、封鎖体３の平板部３２を摘み部分として捻ることで弱化部４を破断して容器本体２の開口部を開口するように「ツイストオフ」した際に、図３および図４に示すように、連結帯５を下端付近の折曲容易部５ａで確実に折り曲げることができ、その結果、容器本体２の開口部６（口部２６の上端部）から封鎖体３を充分に遠ざけることができて、容器本体２の開口部６から内容物を飲むときに封鎖体３が邪魔になるようなことはない。

これに対して、ポリエステル樹脂の容器で連結帯５に折曲容易部５ａが形成されていない場合には、容器を開封するために「ツイストオフ」した際に、連結帯５が封鎖体３との連結部の付近で変形して折れ曲がることから、容器本体２の開口部６（口部２６の上端部）から封鎖体３を充分に遠ざけることができず、容器本体２の開口部６から内容物を飲むときに封鎖体が邪魔になってしまうこととなる。

なお、本実施例では、容器本体２と封鎖部３とを繋ぐための連結帯５を、封鎖部３の平板部３２の下端外縁と、容器本体２の天板部２５の上面外縁とに渡って、容器の片側に１本だけ設けているが、それにより、図３に示すように、封鎖体３を倒すように連結帯５を縦方向に折り曲げると共に、図４に示すように、封鎖体３を容器の周方向外方へ回転させるように連結帯５を横方向に捩じ曲げることで、容器本体２の開口部６（口部２６の上端部）から封鎖体３を大きく遠ざけることができる。

さらに、上記のような本実施例の方法により連結帯５に折曲容易部５ａを形成することによって、単にレーザー光を照射するだけで、連結帯５に折曲容易部５ａを容易に形成できると共に、それと同時に、容器本体２と封鎖体３との境界に弱化部４を形成することができて、製造装置および製造工程の簡素化を図ることができる。
しかも、レーザー光の照射により、容器の材質がポリエステル樹脂であっても、被破断部として好適な弱化部４を形成することができる。

以上、本発明の破断開口容易な容器の製造方法の一実施例について説明したが、本発明は、上記のような実施例にのみ限定されるものではなく、例えば、連結帯の位置については、実施例に示したような位置に限らず、容器本体や封鎖部の形状の違いによって適宜に変更可能なものであり、連結帯の本数については、実施例に示したような１本に限らず、複数本とすることも可能である等、適宜に設計変更可能なものであることはいうまでもない。

本発明の方法により製造される破断開口容易な容器の一例について、容器を開封する前の状態を示す正面図。図１に示した容器の右側面図。図１に示した容器を開封して連結帯を折り曲げた状態を示す正面図。図３に示した開封後の容器を上方から見た状態を示す上面図。

符号の説明

１破断開口容易な容器
２容器本体
３封鎖体
４弱化部
５連結帯
５ａ折曲容易部
６開口部

Claims

開口部を有する容器本体と、容器本体の開口部を封鎖する封鎖体とが、両者の境界に形成される破断容易な弱化部を介して一体的に形成され、且つ、該弱化部から離れた箇所で、容器本体と封鎖体とに渡って、両者を繋ぐための連結帯が一体的に形成された、ポリエステル樹脂からなる破断開口容易な容器について、容器本体と封鎖体との境界を通る仮想平面が、容器の軸線方向に沿って延びる連結帯に対し、その長手方向中央部よりも封鎖体との連結部に近い位置で交差するように容器を形成して、容器本体と封鎖体との境界を通る仮想平面に沿ってレーザー光を照射することで、容器本体と封鎖体との境界をレーザー光により薄肉化して破断容易な弱化部に形成すると共に、連結帯を透過するレーザー光による樹脂の発熱により、連結帯で部分的に樹脂を球晶化させて、連結帯のうちの容器本体との連結部に近い位置に、連結帯の他の部分よりも塑性変形し易い折曲容易部として、球晶化部分と非球晶化部分との境界部を形成するようにしたことを特徴とする破断開口容易な容器の製造方法。
容器の軸線を回転軸として容器を回転させながら、出力が１．０〜１００Ｗで光径が０．１〜５．０ｍｍのレーザー光を、容器を１秒間で１回転させる間に照射するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の破断開口容易な容器の製造方法。