JP5861919B2 - 二重壁構造を有する合成樹脂製ボトル - Google Patents

Description

本発明は、インサート成形技術を利用して成形した二重壁構造を有する合成樹脂製ボトルに関するものである。

本願の出願人による特許文献１には内層を構成するボトル本体をインサート材とし、透明で厚肉の外殻体を射出成形により成形する二重壁構造を有する合成樹脂製ボトルが記載されている。
この二重壁構造を有するボトルでは、ボトル本体の外周面に、印刷層やホットスタンプによる金属薄膜層等の加飾層を積層し、この加飾層による模様が透明な外殻体の周壁の中に浮き上がるような３次元的な視覚効果を発揮させて高級感のあるパーケージングを実現できるものとして、従来は硝子製のボトルが使用されていた化粧料用の容器への利用展開が進んでいる。

一方、硝子製品の分野では、カットガラス加工（国内では江戸切子、薩摩切子
のように「切子加工」と称されている。）による製品があり、透明なガラスの地に赤色あるいは青色等に着色した薄いガラス層を被せ、一般的にはV字形の溝で幾何学的な模様を刻設すると共に、当該刻設箇所で着色した薄いガラス層を部分的に除去することにより、着色した部分と無色透明な部分が幾何学模様状に入り組んだ模様により、高度な加飾性を有する硝子製品として使用されている。

特開２０１１−１５６７３７号公報

本発明の技術課題は、上記のような二重壁構造を有する合成樹脂製ボトルを利用して、カットガラス加工による硝子製品のような高度な加飾性が付与されたボトルを提供することを技術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構成は、
上端部に口筒部を有する合成樹脂製ブロー壜体であるボトル本体と、このボトル本体の胴部と底部を外装する有底筒状の合成樹脂製の外殻体とから構成された二重壁構造を有する合成樹脂製ボトルにおいて、
ボトル本体をインサート材とするものであり、
ボトル本体は透明性を有し、胴部の外周面に、加飾層を所定のパターンに積層して色模様を付与したものとし、
外殻体は透明性を有し、外周面に刻設状に凹凸模様を付与したものとし、
色模様と凹凸模様を重なるように配置し、加飾性を付与する構成とし、
加飾層の積層パターンを、加飾層の積層領域と非積層領域が規則的に繰返すパターンとして、積層領域と該非積層領域により規則的な繰返しパターンを有する色模様を付与し、
外殻体の外周面には色模様の規則的な繰返しパターンに重なるように、同様な規則性を有する繰返しパターンの凹凸模様を付与する、と云うものである。

上記構成によれば、
透明な外殻体による光の屈折に係る作用効果、外殻体の外周面に付与され凹凸模様よる光の反射、散乱に係る作用効果、色模様と凹凸模様の光学的な干渉による作用効果、ボトルの周壁の反対側が透視可能であることに係る作用効果、等が相俟って、今までにない高度な加飾性を付与することが可能となる。

ここで、上記構成では外殻体及びボトル本体について透明性を有するものとしているが、透明性の範疇には無色透明性、有色透明性、無色及び有色の半透明性のものが含まれるものとする。また、ボトル本体や外殻体を部分的に透明性を有する構成とすることもできる。
また、ボトル本体で色模様を付与する領域は、胴部の外周面の全領域とすることもできるし、部分的な領域とすることもでき、さらには領域を肩部や口筒部にまでに広げることもできる。
また、外殻体で凹凸模様を付与する領域は外周面の全領域とすることもできるし、部分的な領域とすることもできる。
さらに、色模様と凹凸模様は各模様の全領域で重ねることもできるし、部分的に重ねることもできる。

本発明の他の構成は上記主たる構成において、外殻体の外周面にカットガラス状に幾何学的な凹凸模様を付与する、と云うものである。

上記構成によれば、幾何学的な凹凸模様とボトル本体に付与した色模様が相俟って、カットガラス加工した硝子製品に似せた加飾性を付与することが可能となる。

上記主たる構成によれば、加飾層の積層部分と非積層部分で光の透過のモードが規則的に繰返して変化することも相俟って、規則的な繰返しパターンを有する色模様と凹凸模様が光学的に干渉し、見る角度により模様がダイナミックに変化する加飾性を発揮させることが可能となる。

本発明のさらに他の構成は上記主たる構成において、加飾層を、透明性を有するものとする、と云うものであり、
上記構成によれば、ボトル本体の胴部の全領域でボトルの反対側からの光の透過が可能となるため、外殻体も含めてボトルの反対側の色模様や凹凸模様を十分に透視することができ、より複雑に加飾性が発揮される。

本発明のさらに他の構成は上記主たる構成において、加飾層をマスキング塗装法により所定のパターンに積層したものとする、と云うものであり、
マスキング塗装により、加飾層を所定の積層部と非積層部からなるパターンに高い生産性で積層することができる。
もちろん、加飾層の積層は上記マスキング塗装に限定されるものではなく、他にも、先ず所定の領域全般にわたって加飾層を積層した後に、レーザー光の照射により所定のパターンで塗膜を除去する方法、印刷による方法等を採用することができる。

本発明の二重壁構造を有する合成樹脂製ボトルは、
ボトル本体の外周面に付与された色模様と外周面に凹凸模様が付与された透明な外殻体による光学的な作用効果が相俟って、今までにない高度な加飾性を付与することができ、高級感のあるパッケージングを実現するための合成樹脂製ボトルを提供することができる。

また、外殻体の外周面にカットガラス状に幾何学的な凹凸模様を付与するものにあっては、幾何学的な凹凸模様とボトル本体に付与した着色模様が相俟って、カットガラス加工による硝子製品に似た高度な加飾性を付与することができる。

本発明のボトルの一実施例を示す全体斜視図である。 図１のボトルの（ａ）は半縦断面図、（ｂ）は底面図である。 図１のボトルに使用されるボトル本体の（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 図１のボトルの成形方法の説明に供する、成形前の金型構成図である。 図１のボトルの成形方法の説明に供する、成形後の金型構成図である。

以下、本発明の実施形態を、実施例に沿って図面を参照しながら説明する。
図１〜４は本発明の二重壁構造を有する合成樹脂製ボトル（以下、単にボトルと記す。）の一実施例を示すものであり、図１は全体斜視図、図２（ａ）は半縦断面図、図２（ｂ）は底面図、図３（ａ）は図１のボトルに使用されるボトル本体１１の正面図、図３（ｂ）は底面図である。

このボトル１は円筒状の口筒部２、肩部３、円筒状の胴部４そして底部５を有し、ボトル本体１１とこのボトル本体１１を外装する透明で厚肉の外殻体２１から構成されており、全高さが９０ｍｍ、胴部４の径が３４ｍｍの壜体である。
そして、図１、２に示される本実施例のボトル１は後述する方法で、ボトル本体１１をインサート材として射出成形により外殻体２１を成形して得られたものである。

図４に示されるボトル本体１１は、ボトル１の口筒部２となる円筒状の口筒部１２、ボトル１の肩部３となる肩部１３、円筒状の胴部１４そして底部１５を有する、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製の透明な二軸延伸ブロー成形品であり、全高さは８５ｍｍ、胴部１４の径は２７ｍｍである。
なお、ボトル本体１１は上記のようにＰＥＴ樹脂製の二軸延伸ブロー成形品に限定されるものではなく、使用目的、外殻体２１との組み合せ、あるいはボトル本体１１自体の成形性およびボトル本体１１をインサート材とした外殻体２１の射出成形性等を考慮して他の合成樹脂を適宜選択することができるし、また成形方法をダイレクトブロー成形とすることもできる。

図３で示されるボトル本体１１は、胴部１４の全領域に亘って、菱形の図案を縦方向及び周方向に規則的に繰返すパターンに、マスキング塗装法により透明な着色塗膜による加飾層１７が積層されている。
そして、この加飾層１７が菱形に積層された積層部Ｌと加飾層１７が積層されていない同じ菱形をした非積層部（ＮＬ）が段違いに、全体として細密充填状に整列した繰返しパターンにより、胴部１４の周壁の外周面に幾何学的な色模様Ｍａが付与されている。

一方、外殻体２１は、図２に示すようにＰＥＴ樹脂製のボトル本体１１との接着性の相性や、成形性、機械的な強度、耐薬品性に優れている点から透明なポリエステル系樹脂のＰＣＴＡ樹脂製としており、円筒状の筒状部２４と底部２５からなる有底筒状体のもので、筒状部２４の周壁の平均肉厚は３．５ｍｍである。
ここで、ＰＣＴＡ樹脂はテレフタル酸（ＴＡ）とイソフタル酸（ＩＰＡ）を主成分とするジカルボン酸成分と、１、４シクロヘキサンジメタノールジオール（ＣＨＤＭ）を主成分とするジオール成分から成るポリエステル系樹脂である。

外殻体２１の筒状部２４の外周面の全領域に亘って、図１の斜視図に見られるように、上記したボトル本体１１に付与された色模様Ｍａに合せるように、菱形を細密充填状に整列した繰返しパターンを有する幾何学的な凹凸模様Ｍｂがカットガラス状に付与されている。
それぞれの菱形部分は４つの辺を基端部とした４つの三角形斜面により中心が突出した形状に形成されており、凹凸模様Ｍｂによりクリスタル状の外観が現出するようにしている。
なお、この凹凸模様Ｍｂは外殻体２１の射出成形時にキャビティ金型のキャビティ面に刻設された凹凸模様が転写して形成されたものである。

そして、図１、２に示される本実施例のボトル１では、
ボトル本体１１の胴部１４の外周面に付与された加飾層１７による菱形の繰返しパターンからなる幾何学的な色模様Ｍａと、外殻体２１の筒状部２４の外周面に色模様Ｍａに合せてカットガラス状に付与された幾何学的な凹凸模様Ｍｂが全領域で、個々の菱形が重なるように配置されおり、
たとえば図１に示されるように色模様Ｍａによる菱形と凹凸模様Ｍｂによる菱形が正面近傍では完全に重なって見え、左右の側部近傍では大きくずれて色模様Ｍａによる菱形が外殻体２１の周壁に浮かんでいるような視覚効果、
さらに、全体としてカットガラス加工による硝子製品に似た視覚効果が発揮されている。

ここで、本実施例のボトル１で、ボトル本体１１に付与される幾何学的な色模様Ｍａと幾何学的な凹凸模様Ｍｂが付与された透明な外殻体２１による光学的な作用効果は次のように多様に発揮される。
１）透明で厚肉の外殻体２１のレンズ状の光の屈折に係る作用により色模様Ｍａが浮き上がるような視覚効果が発揮される。
２）外殻体２１の外周面にカットガラス状に付与された幾何学的な凹凸模様Ｍｂによるクリスタル状の光の反射、散乱に係る作用により、色模様Ｍａが多様な形状に、またきらきら輝くように現出する等の視覚効果が発揮される。
３）幾何学的な色模様Ｍａと凹凸模様Ｍｂの光学的な干渉作用により、カットガラス加工による硝子製品に似た視覚効果が発揮される。さらに、モアレ状の模様が現出する等の視覚効果が発揮される。
４）外殻体２１の周壁、加飾層１７、ボトル本体１１の周壁を横断して光が透過可能であることにより、ボトルの周壁の反対側が透視可能となり、反対側の色模様Ｍａと凹凸模様Ｍｂを含めてさらに変化に富んだ視覚効果が発揮される。

すなわち、ボトル本体１１の外周面に付与された色模様Ｍａと、凹凸模様Ｍｂが付与された透明な外殻体による光学的な視覚効果が相俟って、今までにない、カットガラスに似た加飾性も含め、多様で変化に富んだ高度な加飾性を付与することができ、高級感のあるパッケージングを実現するための合成樹脂製ボトルを提供することができる。

次に、上記実施例のボトル１の成形方法についてその概略を、図４、５を参照しながら説明する。図４、５はボトル本体１１をインサート材として外殻体２１を成形するための射出金型３１の構成例と、ボトル１の成形手順例を説明する図で、図４は成形前の金型構成図、図５は成形後の金型構成図である。

図４に示されるように、射出金型３１は、主としてボトル本体保持部３２とキャビティ金型３３とから構成されており、ボトル本体１１はその口筒部１２をボトル本体保持部３２で固定し、キャビティ金型３３内に垂下状にセットされ、ボトル本体１１をコア部としての機能を発揮するインサート材とし、キャビティ金型３３との間に溶融樹脂を充填して外殻体２１が成形されるキャビティ３４が形成されている。また、キャビティ金型３３のボトル本体１１の底部１５に対向する位置にはキャビティ３４と連通するようにゲート口３７が配設されている。

また、垂下設されたボトル本体１１にはエアピン３６が挿入されておりこのエアピン３６は、その先端をボトル本体１１の底部１５に当接させ、その先端部に冷却エアａの噴出孔を開口させている。
そして、ボトル本体１１には、エアピン３６を介して冷却エアａが循環供給されるが、この冷却エアａは、冷却機により冷たくした空気を使用しても良いし、射出される溶融樹脂よりも温度の低い常温空気を使用しても良い。

そして、図４に示されるようにキャビティ金型３３内にボトル本体１１をセットした状態で、外殻体２１を形成する合成樹脂、本実施例ではＰＣＴＡ樹脂を溶融した状態でゲート口３７からキャビティ３４に射出する。
この際、溶融樹脂は図４中に示めされる白抜き矢印のようにボトル本体１１の底部１５に衝突するように流動し、胴部１４の周壁に回り込み、その後周壁に沿って胴部１４の上端部まで流動し、キャビティ３４を充填し、図５に示されるように外殻体２１が成形される。
この際、キャビティ金型３３のキャビティ面に刻設された凹凸模様Ｍｂｍが、外殻体２１の外周面に転写して、凹凸模様Ｍｂが形成される。

ここで、上記のような溶融樹脂の流動挙動によると、射出される高温の溶融樹脂の熱および射出圧がボトル本体１１の底部１５近傍に直接的に作用し、底部１５近傍が極端な場合には大きく押潰し状に変形してしまう恐れがあり、また小さな押潰し状の変形でも、底部１５近傍の外表面にはその変形に伴って皺が発生するので成形されたボトル１では透明な外殻体２１を透してこの皺が現出し、本来の加飾性が損なわれてしまう恐れがあるが、
この点は、底部１５近傍の変形を、ボトル本体１１の冷却エアａによる冷却の強化の他にも、キャビティ３４の容積に合わせて予め決めた量の溶融樹脂をキャビティ３４に充填して保圧工程を省略する計量充填法の採用、外殻体２１の底部２５も含めた周壁の厚肉化、と云う手段を合せることにより抑制することができる。

以上、実施例に沿って本発明の二重壁構造を有する合成樹脂製ボトルの構成と、その作用効果について説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
たとえばボトル本体１１と外殻体２１の形状の組み合わせについて上記実施例では丸形のボトル本体１１に円筒状の外殻体を組み合せる構成としたが、
ボトル本体１１を角形とする、あるいは外殻体２１を多角形筒状とする等、さまざまな組み合わせを採用することができる。

また、ボトル本体１１や外殻体２１に使用される合成樹脂材料についても限定されることはなく、ＰＥＴ樹脂とＰＣＴＡ樹脂の他にも透明なポリエステル系樹脂であるＰＣＴＧ樹脂、イーストマンケミカル社製のトライタン等のＰＣＴ樹脂等を好適に使用することができる。
さらに、ポリエステル系樹脂の他にもボトル本体１１と外殻体２１の相性を考慮しながらポリプロピレン（ＰＰ）樹脂製の２軸延伸ブロー成形品であるボトル本体１１にエチレン系アイオノマー樹脂製の外殻体２１を組み合せる等、成形性を含めて要求される特性を発揮できる樹脂材料を、自由に選択して使用することができるのは云うまでもない。

また、色模様Ｍａと凹凸模様Ｍｂの組み合せについてもさまざまなバリエーションの中から適宜選択できるものである。
たとえば、上記実施例ではボトル本体１１の胴部１４の外周面の全領域に亘って色模様Ｍａを付与し、外殻体２１の外周面の全領域に亘って凹凸模様Ｍｂを付与し、これら色模様Ｍａと凹凸模様Ｍｂを全領域にわたって重ねる構成としたが、加飾目的に応じて色模様Ｍａを胴部１４の外周面の所定の領域に部分的に付与する、凹凸模様Ｍｂを外殻体２１の外周面の所定の領域に部分的に付与する、あるいは色模様Ｍａと凹凸模様Ｍｂを部分的に重ねる等、さまざまなバリエーションとすることができる。
また、色模様Ｍａと凹凸模様Ｍｂについては幾何学的な模様に限定されるものではない。

また、上記実施例ではマスキング塗装により加飾層１７を所定のパターンに積層する構成としたが、レーザー照射により塗膜を部分的に除去して所定のパターンに加飾層１７を積層する方法、印刷により積層する方法を採用することもできる。
また、上記実施例では加飾層１７を、透明性を有する着色塗膜としたが、加飾目的によって加飾層１７を不透明にすることもできる。また加飾層をさらに追加して色模様Ｍａを多色にすることもできるし、加飾層として金属箔膜層を積層することもできる。

以上説明したように、本発明の二重壁構造を有する合成樹脂製ボトルは、ボトル本体の色模様と外殻体の凹凸模様により、カットガラス加工を施した硝子製品にも似た高度な加飾性を付与できるもので、高級感のあるパッケージングを実現することができ、化粧料容器等の分野で幅広い利用展開が期待される。

１ ；ボトル
２ ；口筒部
３ ；肩部
４ ；胴部
５ ；底部
１１；ボトル本体
１２；口筒部
１３；肩部
１４；胴部
１５；底部
１７；加飾層
２１；外殻体
２４；筒状部
２５；底部
３１；射出金型
３２；ボトル本体保持部
３３；キャビティ金型
３４；キャビティ
３６；エアピン
３７；ゲート口
ａ ；冷却エア
Ｍａ；色模様
Ｍｂ；凹凸模様
Ｍｂｍ；（キャビティ金型の）凹凸模様
Ｌ ；積層部
ＮＬ；非積層部

Claims (3)

1. 上端部に口筒部(12)を有する合成樹脂製ブロー壜体であるボトル本体(11)と、該ボトル本体(11)の胴部(14)と底部(15)を外装する有底筒状の合成樹脂製の外殻体(21)とから構成され、
   前記ボトル本体(11)をインサート材とするものであり、
   前記ボトル本体(11)は透明性を有し、胴部(14)の外周面に、加飾層(17)を所定のパターンに積層して色模様(Ma)を付与したものとし、
   前記外殻体(21)は透明性を有し、外周面に刻設状に凹凸模様(Mb)を付与したものとし、
   前記色模様(Ma)と凹凸模様(Mb)を重なるように配置し、加飾性を付与する構成とし、
   前記加飾層(17)の積層パターンを、加飾層(17)の積層領域(L)と非積層領域(NL)が規則的に繰返すパターンとして、該積層領域(L)と該非積層領域(NL)により規則的な繰返しパターンを有する色模様(Ma)を付与し、
   前記外殻体(21)の外周面には前記色模様(Ma)の規則的な繰返しパターンに重なるように、同様な規則性を有する繰返しパターンの凹凸模様(Mb)を付与した
   二重壁構造を有する合成樹脂製ボトル。
2. 外殻体(21)の外周面にカットガラス状に幾何学的な凹凸模様(Mb)を付与した請求項１記載の二重壁構造を有する合成樹脂製ボトル。
3. 加飾層(17)を、透明性を有するものとした請求項１または２記載の二重壁構造を有する合成樹脂製ボトル。