JP5267901B2 - ダイレクトブロー成形法による合成樹脂製二重容器 - Google Patents

ダイレクトブロー成形法による合成樹脂製二重容器 Download PDF

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Description

本発明は、ダイレクトブロー成形で外層と内層の間に空隙を形成した合成樹脂製の二重容器に関する。
特許文献１には円筒状の外容体と内容体を組付きキャップで組付け固定した二重容器に関する発明が記載されている。このような二重容器は、たとえば二重壁を利用した断熱容器、あるいは化粧料容器等の分野では外容体を透明性のものとし、外容体の中に内容体が浮いたような加飾性を付与した容器として使用されている。
特開２００４−３５２３２７号公報
ここで、特許文献１に記載される二重容器は外容体に内容体を挿入し、組付きキャップで組付け固定するもので、内容体を外容体に挿入する必要があるので、口筒部の口径を大きくする必要がある等の形状面の制約があり、また２つの容器を組み付けるための、部位や部材、あるいは組み付け工程が必要になる等の問題がある。
本発明は上述のごとき二重容器に係る問題を解決しようとするものであって、形状面の制約が少なく、簡単な工程で成形可能な合成樹脂製二重容器の創出を課題とするものである。
上記課題を解決するための本発明の主たる手段は、ダイレクトブロー成形法による口筒部、胴部、そして底部を有する壜体状の二重容器であって、
相互に非接着性の合成樹脂からなる外層と内層を有し、内層の成形収縮を外層の成形収縮よりも大きくなるように材料選定し、
口筒部の直下から底部に至る全範囲において、外層と内層の間に、ダイレクトブロー成形に伴う外層と内層の成形収縮の差により空隙が剥離形成され、この空隙を挟んだ二重壁構造を有する構成とするものである。
本願発明者らは、多層押出し成形により外層と内層を積層した多層パリソンを成形し、この溶融状態の多層パリソンをブロー成形するダイレクトブロー成形方法を検討するなかで、外層と内層に使用する合成樹脂の組み合わせによって、離型後の成形収縮に起因して外層と内層が剥離し、空隙が形成されることを見出し、この知見を基に本発明を創出するに至った。
そして、上記構成の外層と内層の間に空隙を有する二重容器は、特に内容体を外容体に挿入し組付け固定する必要もなく、外層と内層の成形収縮の差を利用して、通常のダイレクトブロー成形方法により成形することができる。
ここで、外層と内層をダイレクトブロー成形に伴なう成形収縮により剥離するための基本的な要件は、外層に比較して内層の成形収縮を大きくすることにあるが、一方で、外層と内層が非接着性であってもブロー成形直後では両層はかなり密着した状態にあるので、この密着状に積層した外層と内層の密着力を低くすることも外層と内層を剥離するための主たる要件となる。
すなわち、成形収縮の差に起因して外層と内層の界面に作用する剥離力が、外層と内層の密着力に係る剥離強度より大きくなるように外層と内層にそれぞれ使用する合成樹脂とブロー成形の成形条件を選択することにより、ダイレクトブロー成形に伴なう成形収縮により外層と内層の間に効果的に空隙を形成することができる。
さらに言及すると、外層用あるいは内層用に選択する合成樹脂は、単独で所定の合成樹脂を使用するだけでなく、主成分である合成樹脂にたとえばエラストマー成分をブレンドしたり、顔料やフィラーを分散させたりすることもでき、このような他成分のブレンド、分散によってもたとえば内層の成形収縮を大きくし、外層と内層の密着力を小さくして両層の剥離をよりスムーズに進行させることが可能となる。
また、たとえば内層を成形収縮の異なる２つの層を接着積層したものとし、この内層をバイメタル状に撓み変形させて、外層から剥離させるような構成も可能である。
また、成形条件の面からは、パリソンの成形温度や、ブローエアの温度により、外層と内層のブロー成形における変形態様や、冷却速度に差をつけて両層の成形収縮の差を大きくすることも可能である。
また、たとえば口筒部を有する壜体状の容器では、口筒部は積層プリフォームの形状のままで、ブロー成形による変形は小さく、この口筒部で外層と内層を組み付き固定した状態とすることができる。
本発明の他の手段は、上記基本的な構成に加えて、
底部の底面にブロー割り金型のピンチオフ部により形成された底シール部の外層部分に、ダイレクトブロー成形に伴なう成形収縮により形成された底割れ部を有する構成としたものである。
底シール部は、金型のピンチオフ部により押圧状の大きな力を作用させて成形した部分であるので残留歪みが大きく、ダイレクトブロー成形に伴なう成形収縮により変形しやすく、外層と内層が非接着性であることと相俟って、外層部分に、部分的に外層が内層から剥離した底割れ部を容易に形成することができる。
そして、底割れ部の形成は、上述した外層と内層の成形収縮による、界面に作用する剥離力の発生と略同時になるので、この底割れ部の外層と内層の剥離部分を起点として、すなわちこの底割れ部が外層と内層の間への謂わば外気導入部としての機能を発揮し、容器全体に外層と内層の剥離をスムーズに進展させて、空隙を容易に形成することができる。
本発明のさらに他の手段は、内層が、内圧の減少により内方に萎み変形自在に減容変形する内容体を形成している構成とすること、にある。
上記構成は、柔軟性のある合成樹脂を薄肉成形した内層で内容体を形成することにより、内容物の注出により内容体が減圧状態になると、内層が外層から剥離して内容体が減容変形し、内容物の残量が少なくなってもその注出がスムーズにできるような構成とした、所謂、デラミ容器に係るものである。
デラミ容器は、多層押出し成形により成形した積層パリソンをブロー成形することにより成形するが、ブロー成形した状態では外層と内層は密着状に積層しており、内容液を充填する前に、通常、真空吸着装置等で内側から内層を吸引し、さらには内容体内部を減圧状態にする等して容器の略全領域に亘って外層から内層を剥離し、その後、圧空により内容体を外層で形成される外容体に沿った形状に戻して使用する。
そこで、上記構成によればダイレクトブロー成形に伴なう成形収縮により、外層と内層の間に空隙を剥離形成できるので、上記のような一端内層を剥離するための工程を省略することが可能となる。
本発明は上記した方法および構成となっているので、以下の効果を奏する。
本発明の主たる構成の外層と内層の間に空隙を有する二重容器は、特に内容体を外容体に挿入し組付け固定する必要もなく、外層と内層の成形収縮の差を利用して、通常のダイレクトブロー成形方法により容易に成形することができる。
底シール部の外層部分に底割れ部を有するものにあっては、成形収縮による底割れ部の形成は、成形収縮による外層と内層の界面に作用する剥離力の発生と略同時になるので、この底割れ部の外層と内層の剥離部分を起点として、容器全体に剥離をスムーズに進展させて、空隙を容易に形成することができる。
内層が、内圧の減少により内方に萎み変形自在に減容変形する内容体を形成する構成としたものにあっては、所謂、デラミ容器に係るものであり、ダイレクトブロー成形に伴なう成形収縮により、外層と内層の間に空隙を剥離形成できるので、従来のデラミ容器で必要であった、一端内層を剥離するための工程を省略することができる。
以下、本発明の実施の形態を実施例に沿って、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の二重容器の第１実施例を部分的に縦断して示す正面図である。
この二重容器１は、ダイレクトブロー成形法により成形されたのもので、口筒部２、円筒状の胴部３、そして底部４を有する壜体である。
また、この二重容器１はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂製の外層１１からなる外容体１１ａとポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂製の内層１２からなる内容体１２ａから形成されており、口筒部２直下から底部５までの範囲では、外層１１と内層１２の間に空隙１３が形成され、空隙１３を挟んだ二重壁構造を有する。
次に、図１の二重容器１の成形方法について説明する。
この二重容器１は、多層押出し成形により相互に非接着性の外層と内層を積層した多層パリソンを成形し、この溶融状態の多層パリソンをブロー成形する、ダイレクトブロー成形方により成形することができる。
ここで、ブロー成形した成形品を金型から離型すると、全体的に成形収縮が開始、進行するが、特に、底部４の底面の底シール部５は金型のピンチオフ部により、大きな力で押圧状に形成された部分であるので、残留歪みが大きく、また比較的厚肉部分でもあるので、成形収縮の進行に伴ない、図１に示されるように、
外層１１部分が内層１２から部分的に剥離し、外層１１部分に底割れ部６が形成される。
一方、本実施例のように外層１１をＰＥＴ系樹脂製、内層１２をＰＰ樹脂製として、内層１２の成形収縮を外層１１の成形収縮よりも大きくなるように材料選定すると、成形収縮の進行に伴なって、外層１１と内層１２の界面に両層を剥離するような力、すなわち剥離力が作用する。
そして、上記の底割れ部６、すなわち外層１１と内層１２が部分的に剥離した部分を起点として、この底割れ部６から外気を導入しながら、上記の剥離力の作用により剥離が容器全体に進展して図１に示すように口筒部２を除く領域で空隙１３が形成され、この空隙１３を挟んだ二重壁状態となる。
口筒部２はブロー成形の際に大きく変形することなく形成される部分であるので、成形収縮後も剥離は進行せずに密着状態が保持されている。
ここで、図２は底シール部５の参考例であり、構造底割れ部が形成されないようにしたものである。このように底シール部５を高さ幅を有する突条状として、底シール部５における外層１１と内層１２との圧着面積を大きくし、また複数の食い込み部５ａを設けることにより、外層１１と内層１２との圧着面積をさらに増大させるばかりでなく、圧着面に平行する剪断力に対する抗力を飛躍的に高め、これにより底シール部５を底割れ部の発生し難い、機械的強度の高いものとすることができる。
そして、このような底シール部５を採用すると、底シール部５を前述したような剥離の起点として利用できないが、このような場合にでも、内層１２の成形収縮を外層１１の成形収縮にたいして十分大きくし、外層１１と内層１２の密着力を低くすること、
すなわち、界面に作用する剥離力が剥離強度より十分大きくなるように外層１１と内層１２に使用する合成樹脂材料と、ブロー成形条件を選択し、さらには外層１１と内層１２を比較的厚肉にして面剛性を大きくすること等により外層１１と内層１２の剥離の開始と進展は可能であり、略真空状の空隙１３を形成できる。
次に、図３は、本発明の二重容器の第２実施例である容器本体１ａの口筒部２に手動押下げ式のポンプＰを組付け固定したポンプ付容器４０を部分的に縦断して示す正面図である。
このポンプ付容器４０の容器本体１ａは、第１実施例の二重容器と略同様な構成であるが、比較的薄肉の内層１２で、内圧の減少により内方に萎み変形自在に減容変形する内容体１２ａを形成しており、デラミボトルとしての機能を発揮する。
ただし、この容器本体１ａは第１実施例の容器で説明したように、成形収縮により外層１１部分の底割れ部６を起点として外層１１と内層１２の間に空隙１３が形成された二重容器であり、従来のデラミボトルと違って成形後内容体１２ａを減圧状態にし、減容変形させて外層１１と内層１２を剥離し、またこの内容体１２ａを元の形状に戻すと云う工程を省略することができる。
そして、内容液を内容体１２ａに充填した状態で、ポンプＰを押し下げると内容液がポンプＰの注出路を経て先端ノズルから注出される。そして、この注出量分だけ、内容体１２ａは萎み状に減容変形する。（図３中の２点鎖線で描いた状態を参照）
また、内容液の注出を終わって、ポンプＰの押下げ状態を解除すると、内容体１２ａが減容変形した分、底割れ部６から外層１１と内層１２の間に外気が導入される。
次に、図４は、本発明の二重容器の第３実施例である容器本体１ａの上端部に櫛体２５を組付け固定した櫛付き容器２０を部分的に縦断して示す正面図である。この容器本体１ａも第１実施例の二重容器と略同様な構成で、比較的薄肉の内層１２で、内圧の減少により内方に萎み変形自在に減容変形する内容体１２ａを形成しており、スクイズタイプのデラミボトルとしての機能を発揮する。
容器本体１ａの口筒部２にはキャップ体２１がオーリング２３を利用して密外嵌し、このキャップ体２１を介して櫛体２５が組付き固定しており、また、キャップ体２１の頂壁には第１逆止弁体２２が配設されている。
一方、底部５には有底円筒状のベースキャップ３１が密外嵌している。このベースキャップ３１の底壁には第２逆止弁体３２が配設されている。
内容液を内容体１２ａに充填した状態で、手で押圧状にスクイズすると、第１逆止弁体２２が開放して、内容液が櫛体２５の注出流路２６を上昇し、注出孔２６ａから櫛歯片２７の間に注出される。そして、この注出量分だけ、内容体１２ａは萎み状に減容変形する。（図４中の２点鎖線で描いた状態を参照）
内容液の注出を終わって、押圧状態を解除すると外層１１からなる外容体１１ａが弾性的な復元力により元の形状に復元するが、この際、第２逆止弁体３２が開放して、内容体１２ａが減容変形した分、底割れ部６から外層１１と内層１２の間に外気が導入される。
そして、再度、内容液の注出のために胴部４をスクイズする際には、第２逆止弁体３２が閉状態となり、ベースキャップ３１の密閉機能が機能して外層１１と内層１２の間の空気は密閉状態となるので、容易にスクイズ操作を繰り返すことができる。
なお、上記第３実施例の櫛付き容器２０では、底割れ部６から空気導入する構成として、第２逆止弁体３２を有するベースキャップ３１で底部４をシールする構成としているが、底シール部５を図２に示したような底割れのないタイプのものとし、口筒部２の外層１１に、外層１１と内層１２の間に空気導入するための吸気孔を形成すると共に、キャップ体２１の周壁を利用してこの吸気孔からの空気の流出を止める機能を有する第２逆止弁体を配設するような構成とすることもできる。
以上、実施に沿って本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
たとえば、必要に応じて外層の外側や、内層の内側に他の層を積層することもできる。また、外層と内層に使用する合成樹脂の組み合わせは、両層の成形収縮と密着力を考慮してさまざまな組み合わせ態様とすることができる。また、主成分となる合成樹脂に他の合成樹脂をブレンドしたり、顔料やフィラーを分散させることにより、両層の成形収縮や密着力を調整することもできる。
本発明の合成樹脂製二重容器は特に内容体を外容体に挿入し組付け固定する必要もなく、通常のダイレクトブロー成形方法により容易に成形することができるものであり、デラミボトルとして、また二重壁を利用して加飾した容器として幅広い使用展開が期待される。
本発明の二重容器の第１実施例を部分的に縦断して示す正面図である。 底シール部の参考例を示す縦断面図である。 本発明の二重容器の第２実施例である容器本体を利用したポンプ付き容器を部分的に縦断して示す正面図である。 本発明の二重容器の第３実施例である容器本体を利用した櫛付き容器を部分的に縦断して示す正面図である。
符号の説明
１ ；二重容器
１ａ；容器本体
２ ；口筒部
３ ；胴部
４ ；底部
５ ；底シール部
５ａ；食い込み部
６；底割れ部
１１；外層
１１ａ；外容体
１２；内層
１２ａ；内容体
１３；空隙
２０；櫛付き容器
２１；キャップ体
２２；第１逆止弁体
２３；オーリング
２５；櫛体
２６；注出流路
２６ａ；注出孔
２７；櫛歯片
３１；ベースキャップ
３２；第２逆止弁体
Ｐ ；ポンプ

Claims (2)

  1. ダイレクトブロー成形法による口筒部(2)、胴部(3)、そして底部(4)を有する壜体状の二重容器であって、
    相互に非接着性の合成樹脂からなる外層(11)と内層(12)を有し、
    前記内層(12)の成形収縮を外層(11)の成形収縮よりも大きくなるように材料選定し、
    前記内層(12)が、内圧の減少により内方に萎み変形自在に減容変形する内容体(12a)を形成しており、
    底部(4)の底面にブロー割り金型のピンチオフ部により形成された底シール部(5)の外層(11)部分に、ダイレクトブロー成形に伴なう成形収縮により形成された底割れ部(6)を有し、
    前記口筒部(2)の直下から底部(5)に至る全範囲において、前記外層(11)と内層(12)の間に、ダイレクトブロー成形に伴う該外層(11)と内層(12)の成形収縮の差により空隙(13)が剥離形成され、該空隙(13)を挟んだ二重壁構造を有することを特徴とする合成樹脂製二重容器。
  2. 外層(11)をポリエチレンテレフタレート系樹脂製とし、内層(12)をポリプロピレン系樹脂製とした請求項１記載の合成樹脂製二重容器。
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