JP4945951B2 - 多層樹脂製容器 - Google Patents

Description

本発明は、角筒形状の多層樹脂製容器に関するもので、より詳しくは、多層樹脂製容器
の層間剥離を抑制し、振動や衝撃による白化現象を防止した多層樹脂製容器に関する。

樹脂製容器、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性ポリエステ
ル樹脂の二軸延伸ブロー成形容器（以下、「ペットボトル」という）は、優れた透明性や
表面光沢を有すると共に、耐衝撃性、ガスバリアー性も有しており、各種の飲料用容器と
して広く利用されている。このペットボトルは、軽量化により薄肉化が進み、その結果強
度確保や容器の内圧変化に対応するために、水平の環状溝及びこれに交わる垂直の交差溝
や減圧吸収パネルなどが設けられている。一方、このペットボトルは、内容物の多様化や
保存性向上のため、特に酸素バリアーや酸素吸収などの機能性を付与する樹脂層を設ける
多層化も定着している。

このような薄肉多層のペットボトルは、円筒形状のものや角筒形状のものがあるが、保
管効率面から角筒形状のものが多くなっている。図６ないし８に示すように、このペット
ボトル５０は、容器胴部５１の周壁５２に、剛性を高めるためやシュリンクラベルを確実
に固着するために、水平方向の環状溝５３を有すると共に、この環状溝５３に交わる交差
溝５４を有し、且つ環状溝５３の溝底深さＤ１が交差溝５４の溝底深さＤ２よりも深く形
成してなるものである。

このようなペットボトル５０は、主材である熱可塑性ポリエステル樹脂と上記の機能性
樹脂との接着性が比較的弱く、振動や衝撃で剥離現象が起きやすい傾向にある。この剥離
が生ずると、その部分が白濁して見え外観不良となり、加えてその剥離部分の強度が著し
く低下し、容器としての強度が不足することになる。このような剥離現象を改善するもの
として下記の技術が知られている。

特開２００４−３４３４０号公報 特開２００４−３５２３６１号公報

特許文献１のペットボトルは、主材である熱可塑性ポリエステル樹脂層と機能性樹脂層
との間に接着性樹脂層を設けて、これにより接着性を強めて成形時は無論、振動や衝撃で
も剥離現象が起きづらくしている。

また、特許文献２のペットボトルは、内層及び外層を主材である熱可塑性ポリエステル
樹脂で構成し、これらの中間層が混合樹脂であり、この混合樹脂がポリアミド樹脂Ｐと、
８０ないし１２０℃での定温結晶化における半結晶化時間がポリアミド樹脂Ｐの１／５以
下であり且つ溶解度指数が熱可塑性ポリエステル樹脂より大きく更にポリアミド樹脂Ｐよ
り小さいポリアミド樹脂Ｐ１と、を含有し、その上ペットボトルから取り出した混合樹脂
の引張り弾性率が特定の範囲内にある、ことを特徴とするものである。

ところが、特許文献１のペットボトルは、熱可塑性ポリエステル樹脂層及び機能性樹脂
層以外に、別途接着性樹脂層を設けることになるから、層構成が複雑となり、コストアッ
プの要因となる。

また、特許文献２のペットボトルは、中間層の混合樹脂が規制されているから、この混
合樹脂の有する特性の範囲内しか機能性を発揮できず、機能性が限定的となり、それ以上
のあるいはそれ以外の機能性を要求される場合には対応できないものである。

そこで、本発明の目的は、薄肉であるのにもかかわらず、熱可塑性ポリエステル樹脂層
及び機能性樹脂層以外の樹脂層を設けず、あるいは機能性樹脂層の成分を規制しないで、
振動や衝撃を受けても剥離現象が起きづらく、外観性良好で容器としての強度も充分備わ
った多層樹脂製容器を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであって、下記の構成からなることを特徴とするものである。
すなわち、本発明によれば、容器胴部の周壁に水平方向の環状溝を有すると共に、
該環状溝に交わる交差溝を有する角筒形状の多層樹脂製容器であって、
前記環状溝と前記交差溝の一方を他方より深く形成して、
前記環状溝と前記交差溝との交差部位において、
前記一方の溝底を外方に凸に形成するか、
前記他方の溝底を内側に窪ませるか、
あるいは双方から近寄るように形成して、
前記交差部位における互いの溝底深さを同等にしたことを特徴とする多層樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、容器胴部の周壁に水平方向の環状溝を有すると共に、
該環状溝に交わる交差溝を有する角筒形状の多層樹脂製容器であって、
前記環状溝と前記交差溝との交差部位における前記環状溝の溝底を外方に凸に形成し、
前記環状溝の前記交差部位における溝底深さを、前記交差溝の溝底深さと同等にしたこ
とを特徴とする多層樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記環状溝は、前記容器胴部の垂直方向ほぼ中間に位置してい
る多層樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記交差溝は、周壁を形成する平面壁に設けた減圧吸収パネル
を区画しているものである多層樹脂製容器が提供される。

また、本発明によれば、前記交差溝は、前記環状溝に直交している多層樹脂製容器が提
供される。

また、本発明によれば、前記容器は、熱可塑性ポリエステル樹脂層と機能性樹脂層とで
構成している多層樹脂製容器が提供される。

本発明の多層樹脂製容器は、環状溝と交差溝との交差部位における両溝の溝底深さが同
等であるから、運送時の振動や落下時の衝撃などによる応力が交差部位から分散して、剥
離現象の起点とならず、剥離が発生しない。したがって、薄肉であるのにもかかわらず、
他の樹脂層を設けたり機能性樹脂層の成分を規制しないで、振動や衝撃を受けても剥離現
象が起きづらく、外観性良好で容器としての強度も充分備わった多層樹脂製容器を提供出
来る効果がある。

また、環状溝が容器胴部の垂直方向ほぼ中間に位置しているときは、容器の強度が最も
増すために、上記の効果に加えて、全体としての容器の強度がバランスよく得られる。

また、交差溝が減圧吸収パネルを区画しているものであると、溝形成が単純であるのに
容器の内外圧の変化を吸収することができる。

また、交差溝が環状溝に直交していることにより、容器の強度が最も増すため、全体と
しての容器の強度がバランスよく得られる効果がある。

また、本発明の多層樹脂製容器の構成は、層構成材料として熱可塑性ポリエステル樹脂
層と機能性樹脂層が積層されたものである時にその効果が最も顕著に発揮される。

以下に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

＜実施例１＞
図１は本発明の多層樹脂製容器を示す正面図、図２は図１の○で示したＸ部分（交差部
位）の拡大図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図、図４は図３のＢ部の一例を示す拡
大断面図、図５は図３のＢ部の他の一例を示す拡大断面図である。なお、図６に従来の多
層樹脂製容器を示す正面図、図７に図６のＣ−Ｃ線に沿う横断面図、図８に図６の○で示
しＹ部分（交差部位）の拡大図を示した。

本発明の多層樹脂製容器１は、容器２の胴部３の周壁４に水平方向の環状溝５を有する
と共にこの環状溝５に交わる交差溝６を有している。請求項２の構成においては、環状溝
５の溝底深さＤ１が交差溝６の溝底深さＤ２よりも深く形成してなり、環状溝５と交差溝
６との交差部位７における環状溝５の溝底５ａを外方に凸に形成して、環状溝５の交差部
位７における溝底深さＤ３を交差溝６の溝底深さＤ２と同等にしたものである。

前記容器２は、角筒形状であり、上部に口部１０及びフランジ１１があり、その下部の
胴部３の断面が本実施例においては４角形であり、その角に面取り１２が設けられている
。したがって、胴部３の周壁４は、４つの平面壁１３があり、これら平面壁１３の間に４
つの面取り１２が設けられていることで、構成されている。しかしながら、この胴部３の
断面形状は４角形に限定されるものではなく、３角形、５角形、６角形、８角形などの任
意の多角形であっても良い。

前記胴部３の周壁４には、水平方向の環状溝５が設けられ、この環状溝５により胴部３
が垂直方向にほぼ２等分されている。この環状溝５は、その溝底深さＤ１が４つの平面壁
１３では深く、４つの面取り１２では浅くなっている。そして、この環状溝５を境にして
４つの平面壁１３には上部及び下部減圧吸収パネル１４及び１５が垂直方向にそれぞれ設
けられている。

これら上部及び下部減圧吸収パネル１４及び１５は、これら全体が前記交差溝６により
区画されているから、交差溝６は環状溝５と直交して交差部位７を形成する。環状溝５の
溝底深さＤ１は、交差溝６の溝底深さＤ２よりも深い（Ｄ１＞Ｄ２）が、これら双方の溝
５、６が直交する交差部位７における環状溝５の溝底５ａを外方に凸に形成して、この交
差部位７における環状溝５の溝底深さＤ３と交差溝６の溝底深さＤ２とを同等（Ｄ３＝Ｄ
２）にしている。したがって、交差部位７における環状溝５の溝底５ａと、交差溝６の溝
底６ａとの間に段差が無くなり、運送時の振動や落下時の衝撃による応力が交差部位７か
ら分散して、剥離現象の起点とならず、剥離が発生しないことになる。
他の実施形態としては、図４に示すように、環状溝５及び交差溝６の溝底深さを同等（
Ｄ１＝Ｄ２）とすることで交差部位７における互いの溝底深さを同等としてもよい。

また、実施例１と同様に、環状溝５の方が深い場合（Ｄ１＞Ｄ２）には、交差部位７に
おける交差溝６の溝底６ａを内側に窪ませるか、あるいは環状溝５の溝底５ａを凸に、交
差溝６の溝底６ａを凹に、双方から近寄るように形成して、交差部位７における互いの溝
底深さを同等とすることができる。
さらに、交差溝６の方が深い場合（Ｄ１＜Ｄ２）でも、交差部位７における交差溝６の
溝底６ａを外方に凸に形成したり、環状溝５の溝底５ａを内側へ窪ませたり、あるいは、
環状溝５の溝底５ａを凹に、交差溝６の溝底６ａを凸に、双方から近寄るように形成する
ことで、交差部位７における互いの溝底深さを同等とすることができる。

本発明の要点は、交差部位７における環状溝５及び交差溝６の溝底深さが同等であるこ
とであり、上記のいずれの形態でも発明の目的を達成出来るが、容器の強度や減圧吸収能
なども勘案すると、環状溝５の方を深く形成する（Ｄ１＞Ｄ２）のが好適であり、特に実
施例１に掲げたように、交差部位７における環状溝５の溝底５ａを外方に凸に形成し、交
差部位７における環状溝５及び交差溝６の溝底深さを同等とするのが最も好適である。

一方、前記環状溝５を隔てた上部及び下部減圧吸収パネル１４及び１５は、負圧変形吸
収用のものであり、容器２の口部１０を蓋により密封した状態で、容器２内が減圧、すな
わち、負圧状態になった時、上部及び下部減圧吸収パネル１４及び１５が他に優先して変
形して、外観を損なわないようにしている。
この多層樹脂製容器１の容積は、特に限定がないが、２００ｍＬないし１Ｌ程度の小型
のものから１．５Ｌないし２．０Ｌの大型のものまで広く対応することが出来る。

なお、前記多層樹脂製容器１を構成する材料は、特に限定がないが、二軸延伸ブロー成
形で製造する場合であれば、これが可能な樹脂材料、例えばポリエステル樹脂が例示され
る。また、この多層樹脂製容器１は、熱可塑性ポリエステル樹脂層と機能性樹脂層とで構
成するのが良く、熱可塑性ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、
ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリ乳酸等を例示することが出来、これらの樹脂ま
たはその共重合体を単独で、またはこれら同士あるいは他の樹脂とのブレンドしたものを
使用することが出来る。

特に、エステル反復単位の大部分（例えば、７０モル％以上）をエチレンテレフタレー
ト単位が占めるポリエチレンテレフタレートが好適であるが、エチレンテレフタレート単
位以外にも共重合成分としてイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの二塩基酸やジ
エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサン
ジメタノールなどのジオールを適宜使用することができる。

機能性樹脂としては、酸素バリアー性樹脂、酸素吸収性樹脂などの内容物の保存性に大
きく影響するものが例示できる。
また、酸素吸収性樹脂としては、一般に酸素バリア性樹脂、酸化性の有機材料、例えば
、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリプロピレン、エチレン−一酸化炭素共重合体、
６−ナイロン、１２−ナイロン、ＭＸＤナイロンのようなポリアミド類などに酸化触媒と
して遷移金属を含む有機酸塩類や光増感剤を加えたものが使用される。
遷移金属系触媒としては、鉄、コバルト、ニッケル等の周期律表第８族成分が好ましく
用いられる。

次に、上記構成の多層樹脂製容器１の使用方法を説明する。
まず、容器２の口部１０から９０℃程度の内容物を投入し、所定のヘッドスペースを確
保して、口部１０に蓋（図示せず）をして密封する。内容物が常温となると、９０℃の時
の蒸気が液体となり、その分多層樹脂製容器１内の圧力は減圧され、負圧状態となって変
形することになる。その際、周壁４の４つの平面壁１３には、環状溝５を境にして上部及
び下部減圧吸収パネル１４及び１５が設けられているから、これらが先に変形して容器２
に局部的に外観不良を起こすことがない。

一方、内容物入りの多層樹脂製容器１は所定本数ケース詰めにされ、生産地から消費地
に運送され、更に収納庫などに搬入し保管される。このため、輸送や搬入に際して、ケー
ス内の多層樹脂製容器１は振動や衝撃を受けることになるが、環状溝５と交差溝６との交
差部位７における環状溝５の溝底５ａと、交差溝６の溝底６ａとの間に段差がないことに
より、これら振動や衝撃による応力が交差部位７から分散して、容器を構成する層間の剥
離現象が発生しない。したがって、層間の剥離に伴って派生する白化現象を起こさずに、
外観を損ねることがない。

以下に、試験例に基づいて本発明の有効性を実証する。
＜試験例１＞
まず、図１ないし３に示す多層樹脂製容器（容量６００ｍｌ）の例について説明する。
樹脂層の構成は、熱可塑性ポリエステル樹脂／機能性樹脂層／熱可塑性ポリエステル樹
脂層／機能性樹脂／熱可塑性ポリエステル樹脂の５層構成とし、熱可塑性ポリエステル樹
脂としてポリエチレンテレフタレートを、機能性樹脂としてＭＸＤナイロンを基材とした
酸素吸収性樹脂を用い、計５層全体の厚みを０．３５ｍｍとする。
この多層樹脂製容器に規定のヘッドスペースを確保して９０℃の熱水を充填し、室温迄
冷却する。この状態の多層樹脂製容器を製品流通時に使用される規定のケース（６列×４
列＝２４本／１ケース）に入れ、下記要領にて確認試験を行った。
（１）（縦落下試験）６０ｃｍの高さからケースを正立落下させ、層間の剥離状態を目視
にて確認する。
（２）（横落下試験）３０ｃｍの高さからケースを長辺側側面から接地する方向で落下さ
せ、層間の剥離状態を目視にて確認する。
（３）（縦振動試験）ケースに振幅５ｍｍで１０Ｈｚの縦振動を連続３０分与え、層間の
剥離状態を目視にて確認する。
（４）（横振動試験）ケースに振幅５ｍｍで１０Ｈｚのケース長辺と平行方向の横振動を
連続３０分与え、層間の剥離状態を目視にて確認する。

＜対照例１＞
図６ないし８に示す従来の多層樹脂製容器とすること以外、試験例１と同様とし、上記
の（１）、（２）、（３）、（４）と同じ要領にて確認試験を行う。
確認試験の結果を表１に示す。

表１の結果から分かるように、本発明の例を示す試験例１はケースを６０ｃｍの高さか
ら縦落下、および３０ｃｍの高さから横落下させても、剥離を認めるられなかったの対し
て、従来例を示す対照例１では、縦落下では２４本中４本、横落下では２４本中５本に剥
離が認められた。
また、横振動試験においても、試験例１では剥離が全く認められなかったのに対して、
対照例１では２４本中６本に剥離が認められた。
この結果から明らかなように、本発明の多層樹脂製容器は、振動や衝撃に対してすぐれ
た耐剥離性があることが確認された。

以上、本発明の実施例１を説明したが、具体的な構成はこれに限定されず、本発明の要
旨を逸脱しない範囲での変更は適宜可能であることは理解されるべきである。

本発明の多層樹脂製容器は、軽量薄肉なのに、内容物の保存性を強く要求されような場
合に利用可能性が高く、特に運搬・搬入などの取扱時に振動や衝撃が大きく予測されるよ
うな場合に極めて利用可能性が高くなる。

本発明の多層樹脂製容器の一例を示す正面図である。 図１の○で示したＸ部分の拡大図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。 図３のＢ部の一例を示す拡大横断面図である。 図３のＢ部の他の一例を示す拡大横断面図である。 従来例を示す図１と同状の正面図である。 図６のＣ−Ｃ線に沿う横断面図である。 図６の○で示したＹ部分の拡大図である。

符号の説明

１ 多層樹脂製容器
２ 容器
３ 胴部
４，５２ 周壁
５，５３ 環状溝
５ａ，６ａ 溝底
６，５４ 交差溝
７ 交差部位
１０ 口部
１１ フランジ
１２ 面取り
１３ 平面壁
１４ 上部減圧吸収パネル
１５ 下部減圧吸収パネル
５０ ペットボトル（二軸延伸ブロー成形容器）
５１ 容器胴部

Claims (6)

1. 容器胴部の周壁に水平方向の環状溝を有すると共に、
   該環状溝に交わる交差溝を有する角筒形状の多層樹脂製容器であって、
   前記環状溝と前記交差溝の一方を他方より深く形成して、
   前記環状溝と前記交差溝との交差部位において、
   前記一方の溝底を外方に凸に形成するか、
   前記他方の溝底を内側に窪ませるか、
   あるいは双方から近寄るように形成して、
   前記交差部位における互いの溝底深さを同等にしたことを特徴とする多層樹脂製容器。
2. 容器胴部の周壁に水平方向の環状溝を有すると共に、
   該環状溝に交わる交差溝を有する角筒形状の多層樹脂製容器であって、
   前記環状溝と前記交差溝との交差部位における前記環状溝の溝底を外方に凸に形成し、
   前記環状溝の前記交差部位における溝底深さを、前記交差溝の溝底深さと同等にしたことを特徴とする多層樹脂製容器。
3. 前記環状溝は、前記容器胴部の垂直方向ほぼ中間に位置している請求項１または２記載の多層樹脂製容器。
4. 前記交差溝は、周壁を形成する平面壁に設けた減圧吸収パネルを区画しているものである請求項１ないし３のいずれか１項記載の多層樹脂製容器。
5. 前記交差溝は、前記環状溝に直交している請求項１ないし４のいずれか１項記載の多層樹脂製容器。
6. 前記容器は、熱可塑性ポリエステル樹脂層と機能性樹脂層とで構成している請求項１ないし５のいずれか１項記載の多層樹脂製容器。

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