JP6570363B2 - 吐出容器 - Google Patents
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Description
上記問題を鑑み、本発明は外部容器と内部容器との間の原液空間に原液を充填し、内部容器内に加圧剤を充填するための改良した吐出容器を提供することを目的としている。
本発明の吐出容器において、前記外部容器と内部容器とが異なる合成樹脂から成形されたものが好ましい。その場合、外部容器の合成樹脂がポリエステルであり、内部容器の合成樹脂がポリオレフィンであるものが好ましい。特に、外部容器の合成樹脂がポリエチレンテレフタレートであり、内部容器の合成樹脂がポリプロピレンであるものが好ましい。
本発明の吐出容器において、内部容器の形状が外部容器の内面形状と実質的に同じとなるように形成されているものが好ましい。
また、本発明の吐出容器は、特定の弾性変形荷重を有する内部容器の外周に原液を収容し、内部容器内に噴射剤を収容しているため、吐出容器を落下したときなど、吐出容器に大きな外力が加わっても、外部容器に加えられる外力のエネルギーは、外部容器内の原液および内部容器さらには内部容器内の噴射剤(気体)に吸収させることができる。つまり、吐出容器は、原液が内部容器に圧力を受けながら、内部容器の周りに円筒状に収容されているため、吐出容器に外力が加わると、原液が内部容器を押し分けながら移動することになり、その仕事に係るエネルギーへと変換される。さらに内部容器内に収容されている噴射剤がエアクッションの作用をして外力を吸収する。そのため、吐出容器に外力を加えても外部容器には衝撃力が蓄積されず、外部容器の破裂を防止できる。その結果、外部容器の軽量化が図れ、全体のコスト削減が図れる。
なお、内部容器の弾性変形荷重が1000mNより高い場合、吐出容器に外力を加えても内部容器の変形が起こりにくくなり、前述の効果が得られにくくなる。一方、内部容器の弾性変形荷重が100mNより小さい場合、充填時の圧力により内部容器が瞬時に大きく変形し、亀裂や折れ癖などが入る恐れがある。
本発明の吐出容器であって、外部容器の材質がポリエステルであり、内部容器の材質がポリオレフィンである場合、好ましく前述の効果が得られる。特に、外部容器の材質がポリエチレンテレフタレートであり、内部容器の材質がポリプロピレンである場合、最も好ましい効果が得られる。
本発明の吐出容器であって、内部容器の形状が外部容器の内面形状と実質的に同じとなるように形成されている場合、原液を最後まで効率よく外部に吐出することができる。この場合、外部容器と内部容器の構造上、原液通路が詰まるという問題が表れやすいが、吐出容器に外力を加えるだけで原液通路を開放できる。
この吐出容器10の外部容器11と内部容器12との間の原液空間S1に原液Cが液密状態で充填され、内部容器12内に加圧剤Pが充填されて吐出製品となる。
首部11dの外周には、バルブアッセンブリ13を固定するためのネジ11d1が形成されている。そのネジ11d1の下方には、外部容器11とバルブアッセンブリ13との間をシールする外シール材18が保持される外シール保持部11d2が形成されている。なお、ネジ部11d1の上方に外シール保持部11d2が設けられていてもよい。さらに、外シール保持部11d2の下方には、吐出容器10の組み立て時に外部容器11を保持したり、原液Cの充填時に外部容器11を吊り下げるための環状フランジ11d3が形成されている。
この実施形態では、フランジ部12d1は、外部容器11の上端開口部に配置される。底部12a、胴部12b、肩部12c及び首部12dは、それぞれ外部容器11の底部11a、胴部11b、肩部11c及び首部11dの内面形状と実質的に同じとなるように形成されている。そして、内部容器12の底部12a、胴部12b及び肩部12cが可撓性を有し、首部12dは硬性を有している。つまり、原液空間S1に原液Cを充填するとき、底部12a、胴部12b及び肩部12cは内部容器12の容量が小さくなるように収縮変形する。一方、原液空間S1内の原液Cを吐出するとき、底部12a、胴部12b及び肩部12cは内部容器12の容量が大きくなるように拡張変形し、最終的に外部容器11の底部11a、胴部11b及び肩部11cと当接する。なお首部12dは、外部容器11の首部11dの内面に沿って挿入され、原液Cの充填・吐出で変形しない。つまり、外部容器11と内部容器12との間の原液空間S1は、それぞれの肩部より下方に形成される筒状の空間である。
内部容器12の硬性の首部12dの内面は、内部容器12とバルブアッセンブリ13との間をシールする内シール材19を半径方向内側に圧縮する部位となっている。
外部容器11と内部容器12の材料の組み合わせは、異なる材質であれば、用途に応じて適宜選択することができる。なお、異なる合成樹脂とするのが好ましい。その場合、外部容器11としてポリエステル(特に、ポリエチレンテレフタレート)を用い、内部容器12としてポリオレフィン(特に、ポリプロピレン)を用いるのが最も好ましい。
また他の第2の製法として、外部容器用のアウタープリフォーム内に内部容器用のインナープリフォームを挿入した二重プリフォームを同時にブロー成形し、外部容器11および内部容器12を同時に成形する方法が挙げられる。詳しくは、首部11dにネジ11d1が形成されたアウタープリフォームおよび首部12dにフランジ部12d1、内円筒部12d2および縦通路溝12Pが形成されたインナープリフォームを射出成型などにより個別に成型し、インナープリフォームをアウタープリフォームに挿入し、二層プリフォームを準備する。そして、この二層プリフォームを2軸延伸ブローなどで外部容器11および内部容器12の肩部以下の部位を同時に成形する。
二重容器の第2の製法の場合、外部容器11の合成樹脂と内部容器12の合成樹脂とを異ならせているため、ブロー成形後、内部容器12と外部容器11とが溶着あるいは接着することを防止できる。そのため、ブロー成形後、外部容器11と内部容器12とを容易に分離でき、原液空間S1を形成させやすい。また特に、第2の製法であって、二重プリフォームから成形する場合、内部容器の合成樹脂の成形収縮率を外部容器の合成樹脂の成形収縮率より高くすることにより、ブロー成形後、冷却時に内部容器の外周面の形状が外部容器の内周面の形状より若干小さく収縮し、外部容器11と内部容器12とを一層容易に剥離させることができる。
詳しく説明すると、バルブアッセンブリ13は、図2aに示すように、空間S1と外部との間の通路および内部容器内と外部との間の通路を独立して連通/遮断するバルブ機構21と、外部容器11および内部容器12の開口部に配置されるバルブホルダー22と、バルブ機構21をバルブホルダー22内に固定し、かつ、バルブホルダー22を外部容器11に固定するキャップ23とを備えている。
ステム26は、下端が閉じられた内筒部30aおよび外筒部30bを同軸上に重ねたものであり、内筒部30aは、外筒部30bより上方にも下方にも突出している。そして、内筒部30aと外筒部30bの間の環状の空間が第1ステム内通路26aを構成し、その第1ステム内通路26aと同軸の内筒部30a内の円柱状の空間が第2ステム内通路26bを構成している。
支持部材29は、バルブホルダー22のハウジング32内に挿入され、2つのステムラバーを保持する部材である。詳しくはステム26を通す円筒体であり、下部にその内外を連通するスリット29aが形成されている。
ハウジング32は、側面にハウジングの内外を連通する第1連通孔32aを有しており、下端にハウジングの内外を連通する第2連通孔32bを有している。ハウジング32の上端には、バルブ機構21の第1ステムラバー27aを支持する第1ラバー支持部32cが形成されており、内側面であって第1連通孔32aと第2連通孔32bの間にバルブ機構21の第2ステムラバー27bを支持する第2ラバー支持部32dが形成されている。さらに、ハウジング32の第1連通孔32aの上方外周が、段部32eを介して拡径している。この段部32eには後述するキャップ23の係合突起37aが係合され、バルブホルダー22とキャップ23とが固定される(図2a参照)。そして、ハウジング32の底部には、前述したようにバルブ機構21の弾性体28を構成する板バネ32fが複数個形成されている。
ハウジング32内は、バルブ機構21の第2ステムラバー27bによって上下2つの空間に分けられる。つまり、ハウジング32内は、第1ステムラバー27aと第2ステムラバー27bの間の空間(上空間)と、第2ステムラバー27bより下方の空間(下空間)とに分けられる(図2a参照)。
上筒部37は、バルブホルダー22のハウジング32を保持し、ハウジング32との間に原液の通路を形成する部位である。上筒部37の内面には、ハウジング32の段部32eと係合する係合突起37aが形成されている。そして、カバー部36と係合突起37aとでバルブホルダー22(ハウジング32)を挟むことにより、バルブ機構21をバルブホルダー22(ハウジング32)に固定し、かつ、バルブホルダー22を保持し、キャップ23とバルブホルダー22とを一体化させる(図2a参照)。なお、上筒部37の下部内面(係合突起37aより下方内面)は、ハウジング32の外周面と環状の隙間G1を形成する(図2a参照)。この隙間G1は、ハウジング32の第1連通孔32aと連通しており、原液Cの通路となる。
リング部38は、バルブホルダー22が外部容器11から抜け飛ばないようにバルブホルダー22の環蓋部33の上面を覆う部位である(図2a参照)。なお、環蓋部33には横通路溝33Pが形成されているため、リング部38と環蓋部33との間に放射状に延びる通路が複数形成される。この通路は、原液14の通路となり、隙間G1と連通している。
下筒部39は、外部容器11と連結し、バルブホルダー22との間に原液Cの通路を形成する部位である。下筒部39の上部内面は、バルブホルダー22の環蓋部33の外縁と隙間G2が空くように設計されている(図2a参照)。下筒部39の中部内面には、外部容器11のネジ11d1と係合するネジ39aが形成されている。そして、下筒部39のネジ39aの下方の下部内面であって、外部容器11の外シール保持部11d2の位置に内円筒部39bが形成されている。この内円筒部39bは、外部容器11の外シール保持部11d2との間で外シール材18を半径内側方向に圧縮する部位である(図1参照)。
ステム係合孔17aは、ステム26の外筒部30bを挿入する拡径孔20aと、その上方に設けられ、ステム26の内筒部30aを挿入する縮径孔20bとからなる。ボタン内通路17cは、拡径孔20aの上部と連通している。そして、縮径孔20bの上端は閉じている。縮径孔20bの高さは、内筒部30aの外筒部30bに対する突出量より小さくなっている。そのため、ステム26がステム係合部17a内に挿入されたとき、内筒部30aの上部は縮径孔20b内に配置されて、内筒部30aの下部および外筒部30bの上部は拡径孔20a内に配置される。よって、内筒部30aの上端が縮径孔20bの上端で閉止され、外筒部30bの上方はボタン内通路17cと連通し、拡径孔20aと内筒部30aによって囲まれる環状の隙間G3が形成される(図1参照)。なお、ステム26の第2ステム内通路26bに栓を設けてもよい。また第2ステム内通路26bに栓を設ける場合、通常の押ボタンを用いてもよい。
図1に示す形状の外部容器11(ポリエチレンテレフタレート製、略号:PET)と内部容器12(ポリプロピレン製、略号:PP)を二重プリフォームのブロー成形により成形し、二重容器を製造した。外部容器11および内部容器12の両方を透明としている。次いで、キャップ23の下筒部39が外部容器11の外シール保持部11d2に設けられた外シール材18を圧縮せず、バルブホルダー22の内シール材17が内部容器12のフランジ部12d1よりも上方となる位置でバルブアッセンブリ13を保持し、窒素ガスを二重容器とバルブアッセンブリ13の間から内部容器12内に充填(アンダーカップ充填)し、そのままキャップ23を回転させて外部容器11に取り付けた。次いで、ステム26の内筒部30aを閉じながらステム26を押し下げて、外部容器11と内部容器12の間の原液空間S1内に充填された窒素ガスと空気を排出し、原液空間S1に界面活性剤を含有し着色した水と無色の液状オイルとからなる原液Cを充填した。なお、原液Cは静置すると2層に分離し、撹拌すると一時的に乳化する。これを実施例1とする。この外部容器11は0.15MPaから肩部11cと胴部11bが膨張し始め、原液Cを充填した後の状態での吐出容器11の圧力は0.4MPaであった。
[実施例2]
外部容器と同じ材質の内部容器(ポリエチレンテレフタレート製)を用いたこと以外は実施例1と同様にして製造した。これを実施例2とする。
[比較例1]
1.0MPaでも変形しないポリエチレンテレフタレート製の外部容器を用いたこと以外は実施例2と同様にして製造した。これを比較例1とする。
図1の内部容器12を成形し、水を満注量充填して開口部に蓋を固定し密封した。その内部容器12を横にして、胴部の上方から下方にプランジャー(面積19.6mm2、直径5mm)を押し付け、胴部が変形しプランジャーが5mm移動するのに要する荷重を測定した。
実施例1の吐出容器10の内部容器12の弾性変形荷重は300mNであり、実施例2の吐出容器10の内部容器12の弾性変形荷重は1500mNであった。
[肉厚の測定]
実施例1、2および比較例1の外部容器と内部容器の胴部を、厚み測定器(マグナマイク、オリンパス社製)を用いて測定した。
これらの結果を次の表1に示す。
実施例1、2および比較例1の吐出容器各10本を、25℃の恒温水槽中に30分間浸漬し、原液を5gずつ繰り返し吐出し、最後まで吐出できるか評価した。その結果を表2に示す。
<評価基準>
○:10本全部、最後まで吐出できた。
×:10本中3本が途中で吐出できなくなった。
次に、実施例1、2および比較例1を振幅20cmで上下に振り、原液の混合状態を評価した。その結果を表2に示す。
<評価基準>
○:3回振ると乳化して、均一になった。
△:10回振ることによりわずかに乳化した。
×:10回振っても乳化しなかった。
実施例1、2の吐出容器は、全て最後まで吐出できた。
一方、比較例1の吐出容器は、10本中3本が途中で詰まった。内部容器12が原液通路を閉塞しているのが見られた。
[攪拌効果]
実施例1、2および比較例1のいずれの吐出容器も、使用者が振るだけで、内容器12内で液密に収容された原液Cを攪拌することができた。特に、実施例1では顕著であった。
また、実施例1の吐出容器を用い、原液Cを外部容器11の中間から下部に充填した後に、アンダーカップ充填で窒素ガスを内部容器12内に充填し、キャップ23を回転させてバルブアッセンブリ13を外部容器11に取り付け、次いで、ステム26の内筒部30aを閉じながらステム26を押し下げて、外部容器11と内部容器12の間の原液空間S1内に充填された窒素ガスと空気を排出した。これを実施例3とする。また実施例2の吐出容器(PET製の内部容器)を用いて、同様に原液Cおよび窒素ガスを充填したものを実施例4とする。実施例3、4は、原液Cが外部容器11の中間から下部に溜まっており、実質的に内部容器12によって通路溝12Pが小さくなっている、あるいは、詰まった状態となっている。この実施例3、4の吐出容器を、正立の状態で振幅20cmで上下に3回振り、原液の位置を評価した。
その結果を表3に示す。
<評価基準>
○:原液が中間から上部にも移動し、容器の下部から上部まで全体的に均一に広がった。
×:ほとんど移動しなかった。
P 加圧剤
S1 原液空間
10 吐出容器
11 外部容器
11a 底部
11b 胴部
11c 肩部
11d 首部
11d1 ネジ
11d2 外シール保持部
11d3 環状フランジ
12 内部容器
12a 底部
12b 胴部
12c肩部
12d 首部
12d1 フランジ部
12P 縦通路溝
13 バルブアッセンブリ(蓋体)
17 押ボタン
17a ステム係合孔
17b 噴射孔
17c ボタン内通路
18 外シール材
19 内シール材
20a 拡径部
20b 縮径部
22 バルブホルダー
23 キャップ
26 ステム
26a 第1ステム内通路
26b 第2ステム内通路
27a 第1ステムラバー
27b 第2ステムラバー
28 バネ
29 支持部材
29a スリット
30a 外筒部
30b 内筒部
32 ハウジング
32a 第1連通孔
32b 第2連通孔
32c 第1ラバー支持部
32d 第2ラバー支持部
32e 段部
32f 板バネ
33 環蓋部
33P 横通路溝
34 側壁部
34a 内シール保持部
36 カバー部
36a 中心孔
37 上筒部
37a 係合突起
38 リング部
39 下筒部
39a ネジ
39b 内円筒部
Claims (2)
- 外部容器と、
外部容器に収容され、可撓性を有する内部容器と、
外部容器と内部容器を遮断し、外部容器と内部容器との間の原液空間と外部との間を連通する原液通路が設けられた蓋体とを有し、
前記原液空間に原液を充填し、前記内部容器に噴射剤を充填するための吐出容器であって、
前記外部容器が、底部、胴部、肩部、首部とを有し、胴部の肉厚が0.28〜0.6mmで、0.1〜1.0MPaの内圧において少なくとも胴部が膨張するものであり、
前記内部容器の胴部の厚さが0.03〜0.25mmで、内部容器の弾性変形荷重が100〜1000mNであり、
前記外部容器がポリエチレンテレフタレートから成形され、
前記内部容器がポリプロピレンから成形されている、
吐出容器。 - 前記内部容器の形状が外部容器の内面形状と実質的に同じとなるように形成されている、請求項1記載の吐出製品。
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