JP3993249B2 - 液体容器用の薄肉合成樹脂製積層体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、液体容器を形成するための合成樹脂製の薄肉積層体と、その製造方法に関するものである。
背景技術
液状化粧品や液体洗剤等を収納する容器は、多くの場合には、保形性を有する肉厚の合成樹脂又は硝子等により形成され、内容物の消費後に廃棄されている。言うまでもなく、近年のゴミ処理事情の悪化に伴い、廃棄物は可能な限り減量することが要望されている。このような背景から、最近では内容物を簡単な袋状の容器に収納し、廃棄物の重量及び嵩を減少させることが普及している。この種の袋状容器は、例えば２枚のプラスチックフィルムを周縁部内面で互いに接着して製造されるものであり、内部に液体を収納して密閉されている。そして、使用に際しては、例えば、袋状容器のコーナーを部分的に切断除去して収納部を開口させ、次に収納部を押圧して開口部より内容物を外部に注出する構成とされている。
しかし、この種の袋状容器はそれ自体では定形性がないために内容物の充填状態で安定に保持しづらく、内容物の注出量や注出方向を容易かつ確実に調整することができず、また、その形状も基本的には比較的単純な平面形状に限定されている。したがって、より容易に使用することができ、形状設計の自由度が高く、用途に応じて所望の立体形状に容易に形成することができ、しかも簡単かつ安価に製造することのできる液体容器が要望されている。
発明の開示
本発明の主要な目的は、上述した要請に応えることのできる液体容器を形成するための薄肉合成樹脂製積層体及びその製造方法を提案することである。
この目的を達成するため、本発明による薄肉合成樹脂製積層体は、曲面部分と、該曲面部分の縁部における所定領域を外向きに延長してなる突出部分とをそれぞれ有する第１及び第２の薄肉合成樹脂層を具え、第１及び第２の層は、それぞれの曲面部分が同一方向に向けて突出するように積層され、かつ、第１及び第２の層が曲面部分及び突出部分の縁部で互いに一体とされると共に当該縁部を除く領域では互いに剥離可能とされ、液体充填時に第１及び第２の層のいずれか一方の層における曲面部分を他方の層における曲面部分から剥離させながら反転させて互いに逆方向に突出させ、これにより液体を収めるための内部スペースを両曲面部分間に形成することを特徴とするものである。
また、本発明による薄肉合成樹脂製積層体の製造方法は、いずれも曲面部分と、該曲面部分の縁部における所定領域を外向きに延長してなる突出部分とを有する薄肉合成樹脂シートからなる第１及び第２の層を、それぞれの曲面部分が同一方向に向けて突出するように積層し、かつ、曲面部分及び突出部分の縁部で互いに一体とすると共に当該縁部を除く領域で互いに剥離可能とし、液体充填時に第１及び第２の層のいずれか一方の層における曲面部分を他方の層における曲面部分から剥離させながら反転させて互いに逆方向に突出させ、これにより液体を収めるための内部スペースが両曲面部分間に形成される積層体を得ることを特徴とするものである。
本発明によれば、合成樹脂製の薄肉積層体が曲面部分による定形性を有するため、内容物が充填された液体容器としての使用時に安定に保持し易く、内容物の注出量や注出方向を容易かつ確実に調整することができる。また、その曲面部分の形状も従来のように比較的単純な平面形状に限定されず、形状設計の自由度が高く、用途に応じて所望の立体形状に容易に形成することができる。そして、このような特異な構成を有する合成樹脂製積層体は、一般的な生産設備を用いて簡単かつ安価に製造可能である。
本発明の好適な実施例において、第１及び第２の層は、いずれも曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジを有し、かつ、該フランジで互いに融着されている。その代わりに、曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジ相互間に接着剤層を配置することも可能である。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層のいずれか一方の層における積層面側に、その曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域で剥離層が設けられている。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなり、これらの合成樹脂シートは所定温度差の下で積層されて剥離性が付与されている。第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなる場合には、曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域で両層の間に異材質の剥離シートが介挿されている構成とすることも可能である。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層が積層状態で剥離性を発現する異材質の合成樹脂シートからなる。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層が単一の合成樹脂シートからなり、前記突出部分の反対側に位置する曲面部分の縁部で折返された形態で互いに接続しており、当該折返し縁部が液体充填時の容器底部を形成する。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層の少なくとも一方が、少なくとも液体充填時に容器がその形状を保持するに十分な剛性（いわゆる保形性）を有する。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層における突出部分により中空円筒状の注出口が形成可能である。この場合、第１及び第２の層における突出部分には、注出口を開口させるための破断部を設ける構成とすることが望ましい。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層における突出部分が、キャップ及び／又はノズルユニットの装着端として形成されている。
【図面の簡単な説明】
以下、本発明を添付図面に示した好適な実施形態について更に詳述する。図中、
図１は、本発明の一実施例による薄肉合成樹脂製積層体を示す斜視図である。
図２は、図１の積層体を概念的に分解して示す斜視図である。
図３は、図１の3−3線に沿う積層体の縦断面図である。
図４は、図３の4−4線に沿う突出部分の横断面図である。
図５(a)〜(f)は、図１の実施例による積層体を容器として使用する態様を示す説明図である。
図６は図１の実施例による積層体を製造するプロセスの一例を示す工程図である。
図７は、積層体製造プロセスの他の例を示す工程図である。
図８は、積層体製造プロセスの更に他の例を示す工程図である。
図９は、本発明の他の実施例による薄肉合成樹脂製積層体を示す図３と同様の縦断面図である。
図10は、図９の10−10線に沿う突出部分の横断面図である。
図11(a)〜(c)は、積層体における曲面部分の好適実施例を示す説明図である。
図12(a),(b)は、積層体における突出部分の好適実施例を示す説明図である。
図13(a),(b)及び図14(a),(b)は、積層体における突出部分が形成する容器開口部の実施例を示す説明図である。
図15(a)〜(c)は、容器開口部の更に発展的な実施例を示す説明図である。
図16(a)〜(c)は、積層体により形成される容器の自立安定性を向上する構成を例示する説明図である。
図17(a),(b)は、図16(b)の実施例の変形形態を示す説明図である。
図18は、図16(b)に係る実施例の他の変形形態を示す説明図である。
図19(a),(b)は、積層体により形成される容器の自立安定性を向上する他の構成例を示す説明図である。
図20(a)は、図19(a),(b)の容器を形成する積層体を成形するための金型の斜視図である。
図20(b),(c)は、それぞれ図20(a)のＬ−Ｌ線及びＣ−Ｃ線に沿う縦断面図及び横断面図である。
図21(a),(b)は、積層体により形成される容器の自立安定性を向上する更に他の構成例を示す説明図である。
図21(c)は、図21(a),(b)の積層体を成形するための金型及びトリミング工具を示す説明図である。
図22(a)〜(c)は、外層及び内層が単一の合成樹脂シートから構成された積層体の実施例を示す説明図である。
図23(a)〜(c)は、本発明による積層体の他の変形例を示すものである。
図24(a),(b)は、図24(a),(b)の実施例に係る積層体の容器としての使用状態を示す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
図１〜図４に示す実施例において、薄肉の液体容器を形成するための本発明による合成樹脂製積層体は、互いにほぼ同一形状とした第１及び第２の薄肉合成樹脂シート10,20を積層してなるものである。これら合成樹脂シート10，20は、それぞれ、例えば皿状の曲面部分11,21と、その曲面部分11,21の上端縁部を外向きに延長してなる半筒状の突出部分12,22とを有し、曲面部分11,21及び突出部分12,22に沿って延在する縁部13,23が外向きのフランジ状に形成されている。図２〜図４から了解できるように、第１及び第２の合成樹脂シート10,20は、曲面部分11,21が同一方向に向けて突出するように後述する態様で積層されている。理解を容易とするため、特に図３及び図４では合成樹脂シート10,20の厚さを誇張して示している。さらに、便宜のため、以下の説明では第１の合成樹脂シート10を外層と、また、第２の合成樹脂シート20を内層と称する場合がある。
合成樹脂シート10,20における曲面部分11,21は、内層20の曲面部分21が後述する態様で反転できる形状であれば任意の立体形状とすることができ、例えば平面投影図形が矩形状、楕円状などの各種形状とすることが可能である。なお、曲面部分11,21はほぼ平坦な底面領域を有するものであっても良い。
図示例では、合成樹脂シート10,20における半筒状の突出部分12,22に沿って延在するフランジ状の縁部13,23が、曲面部分11,21の隣接領域で幅の減少した脆弱な破断部14,24を有する。この破断部14,24は、液体容器としての使用時に突出部分12,22を破断させ、これにより内容物のための注出口を開口させるものである。
外層及び内層としての合成樹脂シート10,20は、曲面部分11,21及び突出部分12,22に沿う縁部13,23で溶着等により一体とされており、曲面部分11,21及び突出部分12,22では互いに剥離可能とされている。これにより、合成樹脂シート10,20の積層体としての一体性を維持しつつ、液体充填時に内層20における曲面部分21を反転させて外層10の曲面部分11と逆向きに突出可能とするものである。
外層１０の肉厚は、使用する合成樹脂又は容器の容積等に応じて適宜に選択することができるが、少なくとも液体充填時に所定の容器形状を維持するに十分な剛性が得られる範囲内で可能な限り薄く形成するのが望ましい。例えば、外層10をポリエチレン（PE）樹脂で構成する場合には、その厚さは約0.3mm前後とするのが好適である。内層20の肉厚も、使用する合成樹脂又は容器の容積等に応じて適宜に選択することができるが、外層10が単独で十分な剛性を発現する場合には外層10よりも薄く構成することが可能である。なお、外層10及び内層20は、所要に応じて同種材料又は異種材料で構成することができる。
外層10及び内層20を互いに剥離可能に積層する実用的な方法としては、種々の形態が採択可能である。例えば図３及び図４に示すように、外層及び内層10,20における曲面部分11,21及び突出部分12,22の間に剥離層30を介挿することができる。この剥離層30は外層10又は内層20に対して剥離性を有する材料で構成されるものであり、そのような材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（PET）樹脂等の合成樹脂を挙げることができる。剥離層30も所望の剥離性を発現する範囲内で可能な限り薄く形成するのが望ましく、その厚さは外層10の厚さよりも小さくするのが好適である。
上述した構成を有する本発明の薄肉積層体は、次のように使用するものである。
すなわち、未だ容器として使用しない運搬時及び保管時には複数個の積層体を、それぞれの曲面部分11,21が互いに嵌合するように積み重ねておくことが可能である。これにより、運搬時及び保管時における積層体全体としての所要容積を最小化することができる。
さらに、積層体を液体容器として使用するに際しては、例えば、図５(a)に示すように、内層20における半筒状突出部分23の表面に吸引管40で負圧を作用させて当該突出部分23を外層10における突出部分13から剥離させた後、両突出部分12,22の内面相互間に形成される円筒状の先端開口からエアノズル41を挿入し、エアノズル41から積層体内部に空気を吹き込むことにより内層20における曲面部分21を外方に、すなわち外層10の曲面部分11から離間する方向に反転・膨出させて両曲面部分11,21の内面相互間に液体の収納スペースを形成する。言うまでもなく、この状態では内層20の曲面部分21が外層10の曲面部分11とは逆方向に突出する。このようにして形成された液体容器内に、図５(b)に示すように、液体ノズル42から液体を充填する。引き続いて、図５(c)に示すように加熱した一対の金型43a,43bにより両突出部分13,23の外面をクランプして融着することにより封止すると共に、図５(d)に示すように幅が狭くて比較的脆弱な破断部14,24を成形する。
さらに、液体が充填された容器から液体を注出するに際しては、図５(e)に示すように、破断部14,24で突出部分12,22を、例えば使用者が手でねじり力を及ぼすことにより破断させて液体注出口を開口させる。容器内の液体全量を消費した後、使用済みの容器は内層20の曲面部分21が外層10の曲面部分11と同一方向に向けて突出する初期形状に復元させる。そして、使用済み容器は、図５(f)に示すように、複数個を積み重ねて廃棄することができ、その場合には廃棄物の容積を最小化することが可能である。
本発明による上記構成の薄肉積層体を製造するための製造プロセスについて説明すれば、下記のとおりである。
図６に示すように、ステップ１では押出機50から薄肉合成樹脂シート51を押し出す。この合成樹脂シート51は、積層体における外層10及び内層20のいずれか一方を構成するものである。合成樹脂シート51は、コロナ電極52によるコロナ処理を施した後、リール53に巻き取る。コロナ処理は、後述する印刷工程の前処理工程として合成樹脂シート51の表面粗度を高めるためのものである。
ステップ２において、リール53から合成樹脂シート51を巻き出し、コロナ処理で表面粗度を高めた表面に例えばグラビア印刷により所望の装飾パターン54を印刷し、裏面には所要の領域、すなわち積層体における曲面部及び突出部に対応する領域に、剥離材55として剥離インクを印刷又は塗布した後、別のリール56に巻き取る。
ステップ３では、別の押出機57から薄肉合成樹脂シート58を押し出す。この合成樹脂シート58は、積層体における外層10及び内層20の他方を構成するものである。押出機57から押し出された合成樹脂シート58をリール56から巻き出された合成樹脂シート51と重ね、その状態でヒートロール対59a,59b及びヒートロール対59b,59cに通して、いわゆるラミネート熱圧着を行う。この場合、ヒートロール対に通す前の合成樹脂シート51は比較的低温であり、合成樹脂シート58は押出機57から押し出された直後であるために比較的高温である。すなわち、合成樹脂シート51,58は温度差をもって圧着されるものである。この場合、合成樹脂シート51,58は同種材料で構成し、それにも拘らず両シート51,58間に十分な剥離性を発現させることが可能である。本来的には、同種材料からなる合成樹脂シート51,58をほぼ同一の温度下で圧着する場合には、合成樹脂シート51,58が互いに密着傾向を呈するために十分な剥離性が得にくい。なお、ラミネート熱圧着により得られた積層シート60はリール61に巻き取る。
ステップ４においては、積層シート60をリール61から巻き出し、やはり印刷工程の前処理工程としてコロナ処理を施した後、積層シート60をリール62に巻き取る。
ステップ５において、積層シート60をリール62から巻き出し、裏面に所望パターンの印刷を施した後、積層シート60をリール63に巻き取る。
最後のステップ６では、積層シート60をリール63から巻き出し、ヒーター64で所定温度まで加熱した状態で金型65にセットし、金型65の凹部形状に適合するように成形する。この成形工程では、既知のシート成形方法、例えば、表面側に正圧を作用させる圧空成形法、裏面側に負圧を作用させる真空成形法、又はこれらを組合わせた真空一圧空成形法等の各種方法を適宜に採用することが可能である。金型65内で所定形状に成形された積層シート60に工具66でトリミングを施し、薄肉合成樹脂積層体における曲面部分及び突出部分に沿うフランジ状縁部が残されるよう積層シート60の周辺領域を切断する。
かくして得られた本発明による薄肉合成樹脂積層体67は、剥離材が印刷又は塗布された領域以外の領域において、２枚の薄肉合成樹脂シート51，58が成形時の加熱により接着している。そして、図５(a)〜(f)について説明したように、内部に空気等の気体を吹き込むことにより内層を反転させて液体容器68を形成した後に液体を充填し、突出部分における開口部を封止して最終製品69、すなわち液体が充填された状態の薄肉容器とするものである。
次に、本発明による薄肉積層体の製造プロセスにつき、他の具体例を図７に基づいて説明する。本例は基本的には図６について説明したプロセスと同様であるが、若干の修正を加えたものである。
本例では、ステップ１において、薄肉合成樹脂積層体における外層10及び内層20のいずれか一方を構成する薄肉合成樹脂シート51を押出機50から押し出し、コロナ処理を施した後にリール53に巻き取る。さらに、薄肉合成樹脂積層体における外層10及び内層20の他方を構成する薄肉合成樹脂シート58を押出機57から押し出し、コロナ処理を施した後にリール80に巻き取る。
ステップ２では、リール53から合成樹脂シート51を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン54を印刷し、裏面には積層体における曲面部及び突出部に対応する領域に剥離材55として剥離インクを印刷又は塗布した後、リール56に巻き取る。さらに、図６におけるステップ５に対応する工程として、リール80から合成樹脂シート58を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン81を印刷した後、リール82に巻き取る。
ステップ３では、リール56から巻き出された合成樹脂シート51と、リール82から巻き出された合成樹脂シート58とを重ね、その状態でヒートロール対59a,59bに通して、いわゆるドライラミネート形式の熱圧着を行う。この場合、ヒートロール対に通す前の合成樹脂シート51,58はほぼ同一温度下にある。したがって、合成樹脂シート51,58間の十分な剥離性を発現させるために、合成樹脂シート51,58は異種材料で構成するのが好適である。なお、熱圧着により得られた積層シート60はリール63に巻き取る。
ステップ４は、リール63から巻き出した積層シート60を、ヒーター64で所定温度まで加熱した状態で金型65にセットし、金型65の凹部形状に適合するように成形すると共に、成形された積層シート60に工具66によりトリミングを施し、薄肉合成樹脂積層体における曲面部分及び突出部分に沿うフランジ状縁部が残されるよう積層シート60の周辺領域を切断する。これは、図６におけるステップ６に対応するものである。
次に、本発明による薄肉積層体の製造プロセスにつき、更に他の具体例を図８に基づいて説明する。本例は、基本的には図７について説明したプロセスと同様であるが、若干の修正を加えたものである。
本例におけるステップ１は、図７におけるステップ１と実質的に同一であるため,説明を省略する。
本例では、ステップ２において、リール53から合成樹脂シート51を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン54を印刷してリール56に巻き取るが、裏面における剥離インクの印刷又は塗布は行わない。さらに、リール80から合成樹脂シート58を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン81を印刷してリール82に巻き取る。
ステップ３では、リール56から巻き出された合成樹脂シート51と、リール82から巻き出された合成樹脂シート58とを、製品形状に対応する形状の剥離シート83を介挿させた状態で重ね、その状態でヒートロール対59a,59bに通して、いわゆるドライラミネート形式の熱圧着を行う。さらに、熱圧着により得られた積層シート60はリール63に巻き取る。
剥離シート83は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂、紙又は加水紙で構成することができる。この場合には、剥離シート83が合成樹脂シート51,58間の十分な剥離性を発現させるため、合成樹脂シート51,58は同種材料であっても異種材料であっても良い。すなわち、薄肉合成樹脂製積層体における外層及び内層を構成する合成樹脂シートの材料を選択するに当たり、選択の自由度が高まるものである。
以下のステップ４は、図６におけるステップ６又は図７におけるステップ４と実質的に同一であるため、説明を省略する。
なお、図８のプロセスで製造された薄肉積層体を使用するにあたり、内層を反転させて容器を形成した後にその容器内に液体を充填する段階で、剥離シート83は所要に応じて容器から除去することが可能である。
図９及び図10は本発明による薄肉合成樹脂製積層体の他の実施例を示すものである。本例による薄肉合成樹脂製積層体は、外層及び内層としての合成樹脂シート10,20における曲面部分11,21及び突出部分12,22に沿う縁部13,23の相互間に接着剤層90を介挿して両シート10,20を一体とし、曲面部分11,21及び突出部分12,22では互いに剥離可能としたものである。この場合にも、合成樹脂シート10,20の積層体としての一体性を維持しつつ、液体充填時に内層20における曲面部分21を反転させて外層10の曲面部分11と逆向きに突出可能とするものである。それ以外の点で、本例による積層体は、図１〜図４に示すものと基本的に同一の構成を有している。
上述したところから明らかなとおり、本発明によれば、合成樹脂製の薄肉積層体が曲面部分による定形性を有するため、内容物が充填された液体容器としての使用時に安定に保持し易く、内容物の注出量や注出方向を容易かつ確実に調整することができる。また、その曲面部分の形状も従来のように比較的単純な平面形状に限定されず、形状設計の自由度が高く、用途に応じて所望の立体形状に容易に形成することができる。そして、このような特異な構成を有する合成樹脂製積層体は、一般的な生産設備を用いる上記プロセスにより簡単かつ安価に製造可能である。
本発明は、上述した基本的な実施例に限定されるものでなく、その範囲から逸脱することなく種々の発展的な形態をもって実施し得ることは言うまでもない。そのような形態の幾つかについて具体的に例示すれば、以下のとおりである。
先ず、本発明による薄肉合成樹脂製積層体は、液体を充填した容器として使用する際に内層の曲面部分を確実に反転させ得る構成とすることが重要である。そのために、例えば、図11(a)〜(c)に示すように、積層体の少なくとも内層120における曲面部分121の断面形状を、長手方向の両側縁部123間で単一の曲率半径Ｒを有する円弧状とするのが好適である。内層120の曲面部分121が両側縁部123との接合領域や曲面部分121の中間領域に角部を有する場合には、曲面部分121の反転時に局所的な応力集中が発生して反転が困難となり、また、応力が発生した個所は耐衝撃性が低下する。さらに、曲面部分121と両側縁部123との接合領域や曲面部分121の中間領域で曲膣半径が変化する場合には、応力集中の発生を回避することが可能であるが、特に両側縁部123との接合領域で曲率半径の小さな立上りがあるために反転時に曲面部分121が初期形状に復元変形する傾向を呈し、反転形状を安定に維持することが困難となる。このような問題点は、曲面部分121の断面形状を、単一の曲率半径Ｒを有する円弧状とすることにより、一挙に解消することが可能である。
これと同様に、積層体の少なくとも内層120における突出部分122の断面形状も長手方向の両側縁部123間で単一の曲率半径を有する円弧状とすれば、突出部分122の反転特性も向上するように思われるかも知れないが、検証したところ、反転領域が小さいために格別の改善は認められなかった。また、容器から内容物を注出する際には、注出量いかんによって開口部が開いたままとなる可能性のあることも確認された。したがって、内層120の突出部分122は、図12(a),(b)に示すように、曲面部分121の反転時にも外層110とほぼ密着した状態を維持する構成とするのが、容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を防止する見地から望ましい。なお、図12(a),(b)における矢印は突出部分122における切断個所を、想像線は容器の長手方向における突出部分122の稜線をそれぞれ示すものである。
図13(a),(b)及び図14(a),(b)は、このような着想に基く容器開口部の実施例を示すものである。この実施例では、外層110及び内層120の突出部分に容器開口部130aと液体充填口130bが別々に形成されている。図13(a),(b)に示すように、外層110及び内層120は突出部分で常時互いに密着しているために容器開口部130aは閉じられている。したがって、容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を防止することが可能である。また、曲面部分を押圧して容器の内圧を高めると、図14(a),(b)に示すように、容器開口部130aが内圧で開口するために内容物を注出することが可能である。
上述した実施例を更に発展させ、容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を一層確実に防止可能とした実施例を図15(a)〜(c)に示す。本例では、容器開口部を形成する突出部112,122において外層110及び内層120に弧状断面を有する突条115,125を設ける。これらの突条115,125は、容器開口部における内容物の流出方向と直交する方向性を持たせて延在させ、常時は図15(b)に示すように互いに密着させることにより容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を防止し、曲面部分を押圧して容器の内圧を高めると図15(c)に示すように互いに離間して容器開口部を開口させるものである。
さらに、本発明による薄肉合成樹脂製積層体は、液体を充填した容器として使用する際に高い自立安定性を発現する構成とすることも重要である。そのために、例えば、積層体における外層及び内層を形成する合成樹脂シートの厚さを適切に選択することが望ましい。内層の反転性を重視して内層の合成樹脂シートを過度に薄くすると、液体充填時に容器が内層側に倒れ込む傾向が助長される。外層及び内層の合成樹脂シートをいずれも極薄（例えば0.3mm未満）とすると、フランジ状の縁部133が内層側からの引っ張りにより容器が外層側に倒れ込む傾向が生じる結果として上述した内層側への倒れ込み傾向がキャンセルされ、内容物の重量も作用しているために容器が底面全体で支持される。しかし、容器全体の剛性が不足しているために不安定性を解消することはできない。
このような見地から、図16(a)に示すように、外層110及び内層120の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とすると容器全体の十分な剛性が得られ、外層110及び内層120の最下点a,bとフランジ状縁部133の先端ｃとで容器を安定に支持することが可能となる。図16(b)に示すように、外層110の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とし、内層120の合成樹脂シートの厚さのみを若干厚め（例えば0.5mm前後）とする場合には、フランジ状縁部133が外層110に近接する方向に倒れ込む傾向を呈し、これにより容器の自立安定性を向上させることが可能である。また、図16(b)の構成を前提として、図16(c)に示すように容器の底部形状をさらに平坦化した場合には、容器が底面のほぼ全体で支持されるために容器の自立安定性を一層向上させることが可能である。
さらに、同じく図16(b)の構成を前提として、図17(a),(b)に示すように、内層120の反転時に容器底部で外層110に近接する方向に倒れ込むフランジ状縁部133を延長し、容器がもっぱら外層110の最下点とフランジ状縁部133の先端とで支持される構成として容器の自立安定性を向上させることも可能である。
また、上述した構成とは逆に、図18に示すように、外層110の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とし、内層120の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とする場合には内層120を反転させる際にフランジ状縁部133が内層120に近接する方向に倒れ込む傾向を呈し、これにより容器の安定性を向上させることが可能である。
図19(a),(b)は、前述した例におけると同様に外層110の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とし、かつ、内層120の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とした構成において、外層110の最下点とフランジ状縁部133の先端との間隔L1を、内層120の最下点とフランジ状縁部133の先端との間隔L2より大とした実施例を示すものである。このような構成によれば、外層110側で支持する内容物の重量部分と、内層120側で支持する内容物の重量部分とをそれぞれの剛性に応じてより良好に配分することができ、若干厚めの合成樹脂シートからなる外層110が比較的高い剛性を有するために容器を安定に支持することが可能である。図20(a)〜(c)は、上述したフランジ状縁部133を有する積層体を成形するための金型165を示すものである。
図21(a),(b)は、図19(a),(b)に示した例におけると同様に外層110の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とし、かつ、内層120の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とした構成において、外層110及び内層120の接合個所の近傍領域134に剥離材が適用されていない実施例を示すものである。剥離材が適用されていない個所では外層110及び内層120が容器としての使用時にも密着状態に維持されるため、本例においても、外層110側で支持する内容物の重量部分と、内層120側で支持する内容物の重量部分とをそれぞれの剛性に応じてより良好に配分することができ、若干厚めの合成樹脂シートからなる外層110が比較的高い剛性を有するために容器を安定に支持することが可能である。なお、図21(c)は、本例の積層体を成形するための金型165及びトリミング工具166を示すものである。
図22(a)〜(c)は、外層110及び内層120が単一の合成樹脂シートからなり、容器底部に対応する曲面部分111,121の縁部で折返された形態で互いに接続する構成とした実施例を示すものである。この場合、外層110及び内層120の折返し縁部が液体充填時の容器底部を形成するため、容器底部はフランジのない平坦形状とすることができ、これにより容器の安定性を向上させることが可能である。
図23(a)〜(c)は、本発明による積層体の他の変形例を示すものである。本例では、積層体の突出部分にネジ部135を熱溶着又は超音波接着により固着する。ネジ部135には、積層体を容器として使用する際にキャップ136を係合させることができる。図24(a),(b)に示すように、ネジ部135からキャップ136を外し、各種形状のディスペンサ・ノズルユニット137,138をネジ部135に装着して容器の利便性を高める構成としたものである。なお、本例の積層体において、ネジ部135を設けた突出部分の両側におけるフランジ状縁部を拡大し、この縁部に孔を形成し、この孔に例えば商品陳列棚の吊下げ金具を通す構成とすることも可能である。
いうまでもなく、本発明は、上記以外の多種多様な形態でも実施可能である。
本発明は、液体容器を形成するための合成樹脂製の薄肉積層体と、その製造方法に関するものである。
背景技術
液状化粧品や液体洗剤等を収納する容器は、多くの場合には、保形性を有する肉厚の合成樹脂又は硝子等により形成され、内容物の消費後に廃棄されている。言うまでもなく、近年のゴミ処理事情の悪化に伴い、廃棄物は可能な限り減量することが要望されている。このような背景から、最近では内容物を簡単な袋状の容器に収納し、廃棄物の重量及び嵩を減少させることが普及している。この種の袋状容器は、例えば２枚のプラスチックフィルムを周縁部内面で互いに接着して製造されるものであり、内部に液体を収納して密閉されている。そして、使用に際しては、例えば、袋状容器のコーナーを部分的に切断除去して収納部を開口させ、次に収納部を押圧して開口部より内容物を外部に注出する構成とされている。
しかし、この種の袋状容器はそれ自体では定形性がないために内容物の充填状態で安定に保持しづらく、内容物の注出量や注出方向を容易かつ確実に調整することができず、また、その形状も基本的には比較的単純な平面形状に限定されている。したがって、より容易に使用することができ、形状設計の自由度が高く、用途に応じて所望の立体形状に容易に形成することができ、しかも簡単かつ安価に製造することのできる液体容器が要望されている。
発明の開示
本発明の主要な目的は、上述した要請に応えることのできる液体容器を形成するための薄肉合成樹脂製積層体及びその製造方法を提案することである。
この目的を達成するため、本発明による薄肉合成樹脂製積層体は、曲面部分と、該曲面部分の縁部における所定領域を外向きに延長してなる突出部分とをそれぞれ有する第１及び第２の薄肉合成樹脂層を具え、第１及び第２の層は、それぞれの曲面部分が同一方向に向けて突出するように積層され、かつ、第１及び第２の層が曲面部分及び突出部分の縁部で互いに一体とされると共に当該縁部を除く領域では互いに剥離可能とされ、液体充填時に第１及び第２の層のいずれか一方の層における曲面部分を他方の層における曲面部分から剥離させながら反転させて互いに逆方向に突出させ、これにより液体を収めるための内部スペースを両曲面部分間に形成することを特徴とするものである。
また、本発明による薄肉合成樹脂製積層体の製造方法は、いずれも曲面部分と、該曲面部分の縁部における所定領域を外向きに延長してなる突出部分とを有する薄肉合成樹脂シートからなる第１及び第２の層を、それぞれの曲面部分が同一方向に向けて突出するように積層し、かつ、曲面部分及び突出部分の縁部で互いに一体とすると共に当該縁部を除く領域で互いに剥離可能とし、液体充填時に第１及び第２の層のいずれか一方の層における曲面部分を他方の層における曲面部分から剥離させながら反転させて互いに逆方向に突出させ、これにより液体を収めるための内部スペースが両曲面部分間に形成される積層体を得ることを特徴とするものである。
本発明によれば、合成樹脂製の薄肉積層体が曲面部分による定形性を有するため、内容物が充填された液体容器としての使用時に安定に保持し易く、内容物の注出量や注出方向を容易かつ確実に調整することができる。また、その曲面部分の形状も従来のように比較的単純な平面形状に限定されず、形状設計の自由度が高く、用途に応じて所望の立体形状に容易に形成することができる。そして、このような特異な構成を有する合成樹脂製積層体は、一般的な生産設備を用いて簡単かつ安価に製造可能である。
本発明の好適な実施例において、第１及び第２の層は、いずれも曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジを有し、かつ、該フランジで互いに融着されている。その代わりに、曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジ相互間に接着剤層を配置することも可能である。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層のいずれか一方の層における積層面側に、その曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域で剥離層が設けられている。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなり、これらの合成樹脂シートは所定温度差の下で積層されて剥離性が付与されている。第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなる場合には、曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域で両層の間に異材質の剥離シートが介挿されている構成とすることも可能である。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層が積層状態で剥離性を発現する異材質の合成樹脂シートからなる。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層が単一の合成樹脂シートからなり、前記突出部分の反対側に位置する曲面部分の縁部で折返された形態で互いに接続しており、当該折返し縁部が液体充填時の容器底部を形成する。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層の少なくとも一方が、少なくとも液体充填時に容器がその形状を保持するに十分な剛性（いわゆる保形性）を有する。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層における突出部分により中空円筒状の注出口が形成可能である。この場合、第１及び第２の層における突出部分には、注出口を開口させるための破断部を設ける構成とすることが望ましい。
本発明の他の好適な実施例においては、第１及び第２の層における突出部分が、キャップ及び／又はノズルユニットの装着端として形成されている。
【図面の簡単な説明】
以下、本発明を添付図面に示した好適な実施形態について更に詳述する。図中、
図１は、本発明の一実施例による薄肉合成樹脂製積層体を示す斜視図である。
図２は、図１の積層体を概念的に分解して示す斜視図である。
図３は、図１の3−3線に沿う積層体の縦断面図である。
図４は、図３の4−4線に沿う突出部分の横断面図である。
図５(a)〜(f)は、図１の実施例による積層体を容器として使用する態様を示す説明図である。
図６は図１の実施例による積層体を製造するプロセスの一例を示す工程図である。
図７は、積層体製造プロセスの他の例を示す工程図である。
図８は、積層体製造プロセスの更に他の例を示す工程図である。
図９は、本発明の他の実施例による薄肉合成樹脂製積層体を示す図３と同様の縦断面図である。
図10は、図９の10−10線に沿う突出部分の横断面図である。
図11(a)〜(c)は、積層体における曲面部分の好適実施例を示す説明図である。
図12(a),(b)は、積層体における突出部分の好適実施例を示す説明図である。
図13(a),(b)及び図14(a),(b)は、積層体における突出部分が形成する容器開口部の実施例を示す説明図である。
図15(a)〜(c)は、容器開口部の更に発展的な実施例を示す説明図である。
図16(a)〜(c)は、積層体により形成される容器の自立安定性を向上する構成を例示する説明図である。
図17(a),(b)は、図16(b)の実施例の変形形態を示す説明図である。
図18は、図16(b)に係る実施例の他の変形形態を示す説明図である。
図19(a),(b)は、積層体により形成される容器の自立安定性を向上する他の構成例を示す説明図である。
図20(a)は、図19(a),(b)の容器を形成する積層体を成形するための金型の斜視図である。
図20(b),(c)は、それぞれ図20(a)のＬ−Ｌ線及びＣ−Ｃ線に沿う縦断面図及び横断面図である。
図21(a),(b)は、積層体により形成される容器の自立安定性を向上する更に他の構成例を示す説明図である。
図21(c)は、図21(a),(b)の積層体を成形するための金型及びトリミング工具を示す説明図である。
図22(a)〜(c)は、外層及び内層が単一の合成樹脂シートから構成された積層体の実施例を示す説明図である。
図23(a)〜(c)は、本発明による積層体の他の変形例を示すものである。
図24(a),(b)は、図24(a),(b)の実施例に係る積層体の容器としての使用状態を示す説明図である。
発明を実施するための最良の形態
図１〜図４に示す実施例において、薄肉の液体容器を形成するための本発明による合成樹脂製積層体は、互いにほぼ同一形状とした第１及び第２の薄肉合成樹脂シート10,20を積層してなるものである。これら合成樹脂シート10，20は、それぞれ、例えば皿状の曲面部分11,21と、その曲面部分11,21の上端縁部を外向きに延長してなる半筒状の突出部分12,22とを有し、曲面部分11,21及び突出部分12,22に沿って延在する縁部13,23が外向きのフランジ状に形成されている。図２〜図４から了解できるように、第１及び第２の合成樹脂シート10,20は、曲面部分11,21が同一方向に向けて突出するように後述する態様で積層されている。理解を容易とするため、特に図３及び図４では合成樹脂シート10,20の厚さを誇張して示している。さらに、便宜のため、以下の説明では第１の合成樹脂シート10を外層と、また、第２の合成樹脂シート20を内層と称する場合がある。
合成樹脂シート10,20における曲面部分11,21は、内層20の曲面部分21が後述する態様で反転できる形状であれば任意の立体形状とすることができ、例えば平面投影図形が矩形状、楕円状などの各種形状とすることが可能である。なお、曲面部分11,21はほぼ平坦な底面領域を有するものであっても良い。
図示例では、合成樹脂シート10,20における半筒状の突出部分12,22に沿って延在するフランジ状の縁部13,23が、曲面部分11,21の隣接領域で幅の減少した脆弱な破断部14,24を有する。この破断部14,24は、液体容器としての使用時に突出部分12,22を破断させ、これにより内容物のための注出口を開口させるものである。
外層及び内層としての合成樹脂シート10,20は、曲面部分11,21及び突出部分12,22に沿う縁部13,23で溶着等により一体とされており、曲面部分11,21及び突出部分12,22では互いに剥離可能とされている。これにより、合成樹脂シート10,20の積層体としての一体性を維持しつつ、液体充填時に内層20における曲面部分21を反転させて外層10の曲面部分11と逆向きに突出可能とするものである。
外層１０の肉厚は、使用する合成樹脂又は容器の容積等に応じて適宜に選択することができるが、少なくとも液体充填時に所定の容器形状を維持するに十分な剛性が得られる範囲内で可能な限り薄く形成するのが望ましい。例えば、外層10をポリエチレン（PE）樹脂で構成する場合には、その厚さは約0.3mm前後とするのが好適である。内層20の肉厚も、使用する合成樹脂又は容器の容積等に応じて適宜に選択することができるが、外層10が単独で十分な剛性を発現する場合には外層10よりも薄く構成することが可能である。なお、外層10及び内層20は、所要に応じて同種材料又は異種材料で構成することができる。
外層10及び内層20を互いに剥離可能に積層する実用的な方法としては、種々の形態が採択可能である。例えば図３及び図４に示すように、外層及び内層10,20における曲面部分11,21及び突出部分12,22の間に剥離層30を介挿することができる。この剥離層30は外層10又は内層20に対して剥離性を有する材料で構成されるものであり、そのような材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（PET）樹脂等の合成樹脂を挙げることができる。剥離層30も所望の剥離性を発現する範囲内で可能な限り薄く形成するのが望ましく、その厚さは外層10の厚さよりも小さくするのが好適である。
上述した構成を有する本発明の薄肉積層体は、次のように使用するものである。
すなわち、未だ容器として使用しない運搬時及び保管時には複数個の積層体を、それぞれの曲面部分11,21が互いに嵌合するように積み重ねておくことが可能である。これにより、運搬時及び保管時における積層体全体としての所要容積を最小化することができる。
さらに、積層体を液体容器として使用するに際しては、例えば、図５(a)に示すように、内層20における半筒状突出部分23の表面に吸引管40で負圧を作用させて当該突出部分23を外層10における突出部分13から剥離させた後、両突出部分12,22の内面相互間に形成される円筒状の先端開口からエアノズル41を挿入し、エアノズル41から積層体内部に空気を吹き込むことにより内層20における曲面部分21を外方に、すなわち外層10の曲面部分11から離間する方向に反転・膨出させて両曲面部分11,21の内面相互間に液体の収納スペースを形成する。言うまでもなく、この状態では内層20の曲面部分21が外層10の曲面部分11とは逆方向に突出する。このようにして形成された液体容器内に、図５(b)に示すように、液体ノズル42から液体を充填する。引き続いて、図５(c)に示すように加熱した一対の金型43a,43bにより両突出部分13,23の外面をクランプして融着することにより封止すると共に、図５(d)に示すように幅が狭くて比較的脆弱な破断部14,24を成形する。
さらに、液体が充填された容器から液体を注出するに際しては、図５(e)に示すように、破断部14,24で突出部分12,22を、例えば使用者が手でねじり力を及ぼすことにより破断させて液体注出口を開口させる。容器内の液体全量を消費した後、使用済みの容器は内層20の曲面部分21が外層10の曲面部分11と同一方向に向けて突出する初期形状に復元させる。そして、使用済み容器は、図５(f)に示すように、複数個を積み重ねて廃棄することができ、その場合には廃棄物の容積を最小化することが可能である。
本発明による上記構成の薄肉積層体を製造するための製造プロセスについて説明すれば、下記のとおりである。
図６に示すように、ステップ１では押出機50から薄肉合成樹脂シート51を押し出す。この合成樹脂シート51は、積層体における外層10及び内層20のいずれか一方を構成するものである。合成樹脂シート51は、コロナ電極52によるコロナ処理を施した後、リール53に巻き取る。コロナ処理は、後述する印刷工程の前処理工程として合成樹脂シート51の表面粗度を高めるためのものである。
ステップ２において、リール53から合成樹脂シート51を巻き出し、コロナ処理で表面粗度を高めた表面に例えばグラビア印刷により所望の装飾パターン54を印刷し、裏面には所要の領域、すなわち積層体における曲面部及び突出部に対応する領域に、剥離材55として剥離インクを印刷又は塗布した後、別のリール56に巻き取る。
ステップ３では、別の押出機57から薄肉合成樹脂シート58を押し出す。この合成樹脂シート58は、積層体における外層10及び内層20の他方を構成するものである。押出機57から押し出された合成樹脂シート58をリール56から巻き出された合成樹脂シート51と重ね、その状態でヒートロール対59a,59b及びヒートロール対59b,59cに通して、いわゆるラミネート熱圧着を行う。この場合、ヒートロール対に通す前の合成樹脂シート51は比較的低温であり、合成樹脂シート58は押出機57から押し出された直後であるために比較的高温である。すなわち、合成樹脂シート51,58は温度差をもって圧着されるものである。この場合、合成樹脂シート51,58は同種材料で構成し、それにも拘らず両シート51,58間に十分な剥離性を発現させることが可能である。本来的には、同種材料からなる合成樹脂シート51,58をほぼ同一の温度下で圧着する場合には、合成樹脂シート51,58が互いに密着傾向を呈するために十分な剥離性が得にくい。なお、ラミネート熱圧着により得られた積層シート60はリール61に巻き取る。
ステップ４においては、積層シート60をリール61から巻き出し、やはり印刷工程の前処理工程としてコロナ処理を施した後、積層シート60をリール62に巻き取る。
ステップ５において、積層シート60をリール62から巻き出し、裏面に所望パターンの印刷を施した後、積層シート60をリール63に巻き取る。
最後のステップ６では、積層シート60をリール63から巻き出し、ヒーター64で所定温度まで加熱した状態で金型65にセットし、金型65の凹部形状に適合するように成形する。この成形工程では、既知のシート成形方法、例えば、表面側に正圧を作用させる圧空成形法、裏面側に負圧を作用させる真空成形法、又はこれらを組合わせた真空一圧空成形法等の各種方法を適宜に採用することが可能である。金型65内で所定形状に成形された積層シート60に工具66でトリミングを施し、薄肉合成樹脂積層体における曲面部分及び突出部分に沿うフランジ状縁部が残されるよう積層シート60の周辺領域を切断する。
かくして得られた本発明による薄肉合成樹脂積層体67は、剥離材が印刷又は塗布された領域以外の領域において、２枚の薄肉合成樹脂シート51，58が成形時の加熱により接着している。そして、図５(a)〜(f)について説明したように、内部に空気等の気体を吹き込むことにより内層を反転させて液体容器68を形成した後に液体を充填し、突出部分における開口部を封止して最終製品69、すなわち液体が充填された状態の薄肉容器とするものである。
次に、本発明による薄肉積層体の製造プロセスにつき、他の具体例を図７に基づいて説明する。本例は基本的には図６について説明したプロセスと同様であるが、若干の修正を加えたものである。
本例では、ステップ１において、薄肉合成樹脂積層体における外層10及び内層20のいずれか一方を構成する薄肉合成樹脂シート51を押出機50から押し出し、コロナ処理を施した後にリール53に巻き取る。さらに、薄肉合成樹脂積層体における外層10及び内層20の他方を構成する薄肉合成樹脂シート58を押出機57から押し出し、コロナ処理を施した後にリール80に巻き取る。
ステップ２では、リール53から合成樹脂シート51を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン54を印刷し、裏面には積層体における曲面部及び突出部に対応する領域に剥離材55として剥離インクを印刷又は塗布した後、リール56に巻き取る。さらに、図６におけるステップ５に対応する工程として、リール80から合成樹脂シート58を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン81を印刷した後、リール82に巻き取る。
ステップ３では、リール56から巻き出された合成樹脂シート51と、リール82から巻き出された合成樹脂シート58とを重ね、その状態でヒートロール対59a,59bに通して、いわゆるドライラミネート形式の熱圧着を行う。この場合、ヒートロール対に通す前の合成樹脂シート51,58はほぼ同一温度下にある。したがって、合成樹脂シート51,58間の十分な剥離性を発現させるために、合成樹脂シート51,58は異種材料で構成するのが好適である。なお、熱圧着により得られた積層シート60はリール63に巻き取る。
ステップ４は、リール63から巻き出した積層シート60を、ヒーター64で所定温度まで加熱した状態で金型65にセットし、金型65の凹部形状に適合するように成形すると共に、成形された積層シート60に工具66によりトリミングを施し、薄肉合成樹脂積層体における曲面部分及び突出部分に沿うフランジ状縁部が残されるよう積層シート60の周辺領域を切断する。これは、図６におけるステップ６に対応するものである。
次に、本発明による薄肉積層体の製造プロセスにつき、更に他の具体例を図８に基づいて説明する。本例は、基本的には図７について説明したプロセスと同様であるが、若干の修正を加えたものである。
本例におけるステップ１は、図７におけるステップ１と実質的に同一であるため,説明を省略する。
本例では、ステップ２において、リール53から合成樹脂シート51を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン54を印刷してリール56に巻き取るが、裏面における剥離インクの印刷又は塗布は行わない。さらに、リール80から合成樹脂シート58を巻き出し、コロナ処理が施された表面にグラビア印刷等で所望の装飾パターン81を印刷してリール82に巻き取る。
ステップ３では、リール56から巻き出された合成樹脂シート51と、リール82から巻き出された合成樹脂シート58とを、製品形状に対応する形状の剥離シート83を介挿させた状態で重ね、その状態でヒートロール対59a,59bに通して、いわゆるドライラミネート形式の熱圧着を行う。さらに、熱圧着により得られた積層シート60はリール63に巻き取る。
剥離シート83は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂、紙又は加水紙で構成することができる。この場合には、剥離シート83が合成樹脂シート51,58間の十分な剥離性を発現させるため、合成樹脂シート51,58は同種材料であっても異種材料であっても良い。すなわち、薄肉合成樹脂製積層体における外層及び内層を構成する合成樹脂シートの材料を選択するに当たり、選択の自由度が高まるものである。
以下のステップ４は、図６におけるステップ６又は図７におけるステップ４と実質的に同一であるため、説明を省略する。
なお、図８のプロセスで製造された薄肉積層体を使用するにあたり、内層を反転させて容器を形成した後にその容器内に液体を充填する段階で、剥離シート83は所要に応じて容器から除去することが可能である。
図９及び図10は本発明による薄肉合成樹脂製積層体の他の実施例を示すものである。本例による薄肉合成樹脂製積層体は、外層及び内層としての合成樹脂シート10,20における曲面部分11,21及び突出部分12,22に沿う縁部13,23の相互間に接着剤層90を介挿して両シート10,20を一体とし、曲面部分11,21及び突出部分12,22では互いに剥離可能としたものである。この場合にも、合成樹脂シート10,20の積層体としての一体性を維持しつつ、液体充填時に内層20における曲面部分21を反転させて外層10の曲面部分11と逆向きに突出可能とするものである。それ以外の点で、本例による積層体は、図１〜図４に示すものと基本的に同一の構成を有している。
上述したところから明らかなとおり、本発明によれば、合成樹脂製の薄肉積層体が曲面部分による定形性を有するため、内容物が充填された液体容器としての使用時に安定に保持し易く、内容物の注出量や注出方向を容易かつ確実に調整することができる。また、その曲面部分の形状も従来のように比較的単純な平面形状に限定されず、形状設計の自由度が高く、用途に応じて所望の立体形状に容易に形成することができる。そして、このような特異な構成を有する合成樹脂製積層体は、一般的な生産設備を用いる上記プロセスにより簡単かつ安価に製造可能である。
本発明は、上述した基本的な実施例に限定されるものでなく、その範囲から逸脱することなく種々の発展的な形態をもって実施し得ることは言うまでもない。そのような形態の幾つかについて具体的に例示すれば、以下のとおりである。
先ず、本発明による薄肉合成樹脂製積層体は、液体を充填した容器として使用する際に内層の曲面部分を確実に反転させ得る構成とすることが重要である。そのために、例えば、図11(a)〜(c)に示すように、積層体の少なくとも内層120における曲面部分121の断面形状を、長手方向の両側縁部123間で単一の曲率半径Ｒを有する円弧状とするのが好適である。内層120の曲面部分121が両側縁部123との接合領域や曲面部分121の中間領域に角部を有する場合には、曲面部分121の反転時に局所的な応力集中が発生して反転が困難となり、また、応力が発生した個所は耐衝撃性が低下する。さらに、曲面部分121と両側縁部123との接合領域や曲面部分121の中間領域で曲膣半径が変化する場合には、応力集中の発生を回避することが可能であるが、特に両側縁部123との接合領域で曲率半径の小さな立上りがあるために反転時に曲面部分121が初期形状に復元変形する傾向を呈し、反転形状を安定に維持することが困難となる。このような問題点は、曲面部分121の断面形状を、単一の曲率半径Ｒを有する円弧状とすることにより、一挙に解消することが可能である。
これと同様に、積層体の少なくとも内層120における突出部分122の断面形状も長手方向の両側縁部123間で単一の曲率半径を有する円弧状とすれば、突出部分122の反転特性も向上するように思われるかも知れないが、検証したところ、反転領域が小さいために格別の改善は認められなかった。また、容器から内容物を注出する際には、注出量いかんによって開口部が開いたままとなる可能性のあることも確認された。したがって、内層120の突出部分122は、図12(a),(b)に示すように、曲面部分121の反転時にも外層110とほぼ密着した状態を維持する構成とするのが、容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を防止する見地から望ましい。なお、図12(a),(b)における矢印は突出部分122における切断個所を、想像線は容器の長手方向における突出部分122の稜線をそれぞれ示すものである。
図13(a),(b)及び図14(a),(b)は、このような着想に基く容器開口部の実施例を示すものである。この実施例では、外層110及び内層120の突出部分に容器開口部130aと液体充填口130bが別々に形成されている。図13(a),(b)に示すように、外層110及び内層120は突出部分で常時互いに密着しているために容器開口部130aは閉じられている。したがって、容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を防止することが可能である。また、曲面部分を押圧して容器の内圧を高めると、図14(a),(b)に示すように、容器開口部130aが内圧で開口するために内容物を注出することが可能である。
上述した実施例を更に発展させ、容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を一層確実に防止可能とした実施例を図15(a)〜(c)に示す。本例では、容器開口部を形成する突出部112,122において外層110及び内層120に弧状断面を有する突条115,125を設ける。これらの突条115,125は、容器開口部における内容物の流出方向と直交する方向性を持たせて延在させ、常時は図15(b)に示すように互いに密着させることにより容器転倒時の液漏れや内容物の酸化を防止し、曲面部分を押圧して容器の内圧を高めると図15(c)に示すように互いに離間して容器開口部を開口させるものである。
さらに、本発明による薄肉合成樹脂製積層体は、液体を充填した容器として使用する際に高い自立安定性を発現する構成とすることも重要である。そのために、例えば、積層体における外層及び内層を形成する合成樹脂シートの厚さを適切に選択することが望ましい。内層の反転性を重視して内層の合成樹脂シートを過度に薄くすると、液体充填時に容器が内層側に倒れ込む傾向が助長される。外層及び内層の合成樹脂シートをいずれも極薄（例えば0.3mm未満）とすると、フランジ状の縁部133が内層側からの引っ張りにより容器が外層側に倒れ込む傾向が生じる結果として上述した内層側への倒れ込み傾向がキャンセルされ、内容物の重量も作用しているために容器が底面全体で支持される。しかし、容器全体の剛性が不足しているために不安定性を解消することはできない。
このような見地から、図16(a)に示すように、外層110及び内層120の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とすると容器全体の十分な剛性が得られ、外層110及び内層120の最下点a,bとフランジ状縁部133の先端ｃとで容器を安定に支持することが可能となる。図16(b)に示すように、外層110の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とし、内層120の合成樹脂シートの厚さのみを若干厚め（例えば0.5mm前後）とする場合には、フランジ状縁部133が外層110に近接する方向に倒れ込む傾向を呈し、これにより容器の自立安定性を向上させることが可能である。また、図16(b)の構成を前提として、図16(c)に示すように容器の底部形状をさらに平坦化した場合には、容器が底面のほぼ全体で支持されるために容器の自立安定性を一層向上させることが可能である。
さらに、同じく図16(b)の構成を前提として、図17(a),(b)に示すように、内層120の反転時に容器底部で外層110に近接する方向に倒れ込むフランジ状縁部133を延長し、容器がもっぱら外層110の最下点とフランジ状縁部133の先端とで支持される構成として容器の自立安定性を向上させることも可能である。
また、上述した構成とは逆に、図18に示すように、外層110の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とし、内層120の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とする場合には内層120を反転させる際にフランジ状縁部133が内層120に近接する方向に倒れ込む傾向を呈し、これにより容器の安定性を向上させることが可能である。
図19(a),(b)は、前述した例におけると同様に外層110の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とし、かつ、内層120の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とした構成において、外層110の最下点とフランジ状縁部133の先端との間隔L1を、内層120の最下点とフランジ状縁部133の先端との間隔L2より大とした実施例を示すものである。このような構成によれば、外層110側で支持する内容物の重量部分と、内層120側で支持する内容物の重量部分とをそれぞれの剛性に応じてより良好に配分することができ、若干厚めの合成樹脂シートからなる外層110が比較的高い剛性を有するために容器を安定に支持することが可能である。図20(a)〜(c)は、上述したフランジ状縁部133を有する積層体を成形するための金型165を示すものである。
図21(a),(b)は、図19(a),(b)に示した例におけると同様に外層110の合成樹脂シートの厚さを若干厚め（例えば0.5mm前後）とし、かつ、内層120の合成樹脂シートの厚さを0.3mm程度とした構成において、外層110及び内層120の接合個所の近傍領域134に剥離材が適用されていない実施例を示すものである。剥離材が適用されていない個所では外層110及び内層120が容器としての使用時にも密着状態に維持されるため、本例においても、外層110側で支持する内容物の重量部分と、内層120側で支持する内容物の重量部分とをそれぞれの剛性に応じてより良好に配分することができ、若干厚めの合成樹脂シートからなる外層110が比較的高い剛性を有するために容器を安定に支持することが可能である。なお、図21(c)は、本例の積層体を成形するための金型165及びトリミング工具166を示すものである。
図22(a)〜(c)は、外層110及び内層120が単一の合成樹脂シートからなり、容器底部に対応する曲面部分111,121の縁部で折返された形態で互いに接続する構成とした実施例を示すものである。この場合、外層110及び内層120の折返し縁部が液体充填時の容器底部を形成するため、容器底部はフランジのない平坦形状とすることができ、これにより容器の安定性を向上させることが可能である。
図23(a)〜(c)は、本発明による積層体の他の変形例を示すものである。本例では、積層体の突出部分にネジ部135を熱溶着又は超音波接着により固着する。ネジ部135には、積層体を容器として使用する際にキャップ136を係合させることができる。図24(a),(b)に示すように、ネジ部135からキャップ136を外し、各種形状のディスペンサ・ノズルユニット137,138をネジ部135に装着して容器の利便性を高める構成としたものである。なお、本例の積層体において、ネジ部135を設けた突出部分の両側におけるフランジ状縁部を拡大し、この縁部に孔を形成し、この孔に例えば商品陳列棚の吊下げ金具を通す構成とすることも可能である。
いうまでもなく、本発明は、上記以外の多種多様な形態でも実施可能である。
Claims (20)
- 液体容器を形成するための薄肉合成樹脂製積層体であって、曲面部分と、該曲面部分の縁部における所定領域を外向きに延長してなる突出部分とをそれぞれ有する第１及び第２の薄肉合成樹脂層を具え、第１及び第２の層は、それぞれの曲面部分が同一方向に向けて突出するように積層され、かつ、第１及び第２の層が曲面部分及び突出部分の縁部で互いに一体とされると共に当該縁部を除く領域では互いに剥離可能とされ、液体充填時に第１及び第２の層のいずれか一方の層における曲面部分を他方の層における曲面部分から剥離させながら反転させて互いに逆方向に突出させ、これにより液体を収めるための内部スペースを両曲面部分間に形成することを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層は、いずれも曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジを有し、かつ、該フランジで互いに融着されていることを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層は、いずれも曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジを有し、さらに、これらフランジ相互間に接着剤層が配置されていることを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層のいずれか一方の層における積層面側に、その曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域で剥離層が設けられていることを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなり、これらの合成樹脂シートは所定の温度差の下で積層されて剥離性が付与されていることを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなり、曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域で両層の間に異材質の剥離シートが介挿されていることを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層が積層状態で剥離性を発現する異材質の合成樹脂シートからなることを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層が単一の合成樹脂シートからなり、前記突出部分の反対側に位置する曲面部分の縁部で折返された形態で互いに接続しており、当該折返し縁部が液体充填時の容器底部を形成することを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層の少なくとも一方は、少なくとも液体充填時に容器がその形状を保持するに十分な剛性を有することを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層における前記突出部分により中空円筒状の注出口が形成可能であることを特徴とする積層体。
- 請求項10記載の積層体において、第１及び第２の層における前記突出部分に注出口を開口させるための破断部が設けられていることを特徴とする積層体。
- 請求項１記載の積層体において、第１及び第２の層における前記突出部分が、キャップ及び／又はノズルユニットの装着端として形成されていることを特徴とする積層体。
- 液体容器を形成するための薄肉合成樹脂製積層体の製造方法であって、いずれも曲面部分と、該曲面部分の縁部における所定領域を外向きに延長してなる突出部分とを有する薄肉合成樹脂シートからなる第１及び第２の層を、それぞれの曲面部分が同一方向に向けて突出するように積層し、かつ、曲面部分及び突出部分の縁部で互いに一体とすると共に当該縁部を除く領域で互いに剥離可能とし、液体充填時に第１及び第２の層のいずれか一方の層における曲面部分を他方の層における曲面部分から剥離させながら反転させて互いに逆方向に突出させ、これにより液体を収めるための内部スペースが両曲面部分間に形成される積層体を得ることを特徴とする製造方法。
- 請求項13記載の方法において、第１及び第２の層を、それぞれの曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジにおいて融着することを特徴とする製造方法。
- 請求項13記載の方法において、第１及び第２の層を、それぞれの曲面部分及び突出部分の縁部に添って延在するフランジにおいて接着することを特徴とする製造方法。
- 請求項13記載の方法において、第１及び第２の層のいずれか一方の層における積層面側で、その曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域に剥離層を施すことを特徴とする製造方法。
- 請求項13記載の方法において、第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなる場合に、曲面部分及び突出部分の縁部を除く領域で両層の間に異材質の剥離シートを介挿することを特徴とする製造方法。
- 請求項13記載の方法において、第１及び第２の層が同材質の合成樹脂シートからなる場合に、これらの合成樹脂シートを所定の温度差の下で積層して剥離性を発現させることを特徴とする製造方法。
- 請求項13記載の方法において、第１及び第２の層を単一の合成樹脂シートから構成し、該シートを前記突出部分の反対側に位置する曲面部分の縁部に対応する個所で折返すことを特徴とする製造方法。
- 請求項13記載の方法において、第１及び第２の層における前記突出部分に中空円筒状の注出口を開口可能とする破断部を形成することを特徴とする製造方法。
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