JP6686277B2 - 複合容器の製造方法、複合プリフォームおよびダイレクトブロー成形金型 - Google Patents

複合容器の製造方法、複合プリフォームおよびダイレクトブロー成形金型 Download PDF

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Description

本発明は、複合容器の製造方法、複合プリフォーム、複合容器、内側ラベル部材、プラスチック製部材、ダイレクトブロー成形金型および中間体に関する。
近時、飲食品等の内容液を収容するボトルとして、プラスチック製のものが一般化してきており、このようなプラスチックボトルには内容液が収容される。
このような内容液を収容するプラスチックボトルは、金型内にプリフォームを挿入し、2軸延伸ブロー成形することにより製造される。
ところで、従来の2軸延伸ブロー成形法では、例えばPETやPP等の単層材料、多層材料又はブレンド材料等を含むプリフォームを用いて容器形状に成形している。しかしながら、従来の2軸延伸ブロー成形法においては、単にプリフォームを容器形状に成形するだけであるのが一般的である。このため、容器に対して様々な機能や特性(バリア性や保温性等)を持たせる場合、例えばプリフォームを構成する材料を変更する等、その手段は限定されてしまう。
特開2009−241526号公報
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ガスバリア性等の様々な機能や特性が付与された複合容器を容易に製造することが可能な、複合容器の製造方法、複合プリフォーム、複合容器、内側ラベル部材、プラスチック製部材、ダイレクトブロー成形金型および中間体を提供することを目的とする。
本発明は、複合容器の製造方法において、プラスチック材料製のプリフォームを準備する工程と、前記プリフォームの外側に、筒状の胴部と開口が設けられた底部とを有するとともに、ダイレクトブロー成形品であるプラスチック製部材を設ける工程と、前記プリフォームおよび前記プラスチック製部材に対してブロー成形を施すことにより、前記プリフォームおよび前記プラスチック製部材を一体として膨張させる工程とを備えたことを特徴とする複合容器の製造方法である。
本発明は、前記開口は、前記ブロー成形後に塞がることを特徴とする複合容器の製造方法である。
本発明は、複合容器の製造方法において、プラスチック材料製のプリフォームを準備する工程と、前記プリフォームの外側に、内側ラベル部材を設ける工程と、前記内側ラベル部材の外側に、プラスチック製部材を設ける工程と、前記プリフォーム、前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材に対してブロー成形を施すことにより、前記プリフォーム、前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材を一体として膨張させる工程とを備え、前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材のうち少なくとも一方は、筒状の胴部と底部とを有するダイレクトブロー成形品であり、前記内側ラベル部材又は前記プラスチック製部材の前記底部に、開口が設けられていることを特徴とする複合容器の製造方法である。
本発明は、複合プリフォームにおいて、プラスチック材料製のプリフォームと、前記プリフォームの外側を取り囲むように設けられ、筒状の胴部と開口が設けられた底部とを有するとともに、ダイレクトブロー成形品であるプラスチック製部材とを備え、前記プラスチック製部材は、前記プリフォームの外側に密着されていることを特徴とする複合プリフォームである。
本発明は、複合プリフォームにおいて、プラスチック材料製のプリフォームと、前記プリフォームの外側を取り囲むように密着して設けられた内側ラベル部材と、前記内側ラベル部材の外側を取り囲むように設けられたプラスチック製部材とを備え、前記プラスチック製部材は、前記プリフォームおよび前記内側ラベル部材の外側に密着されており、前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材のうち少なくとも一方は、筒状の胴部と底部とを有するダイレクトブロー成形品であり、前記内側ラベル部材又は前記プラスチック製部材の前記底部に、開口が設けられていることを特徴とする複合プリフォームである。
本発明は、前記複合容器の製造方法によって作製されたことを特徴とする複合容器である。
本発明は、プリフォームの外側を取り囲むように装着されるプラスチック製部材であって、前記プリフォームの胴部を覆う筒状の胴部と、前記プリフォームの底部を覆うとともに開口が設けられた底部とを有し、ダイレクトブロー成形品であることを特徴とするプラスチック製部材である。
本発明は、プリフォームの外側を取り囲むように装着されるとともに、プラスチック製部材の内側に装着される内側ラベル部材であって、前記プリフォームの胴部を覆う筒状の胴部と、前記プリフォームの底部を覆うとともに開口が設けられた底部とを有し、ダイレクトブロー成形品であることを特徴とする内側ラベル部材である。
本発明は、プリフォームの外側を取り囲むように装着されるプラスチック製部材を成形するためのダイレクトブロー成形金型であって、金型本体と、前記金型本体の内部に形成され、前記プリフォームの外形形状に対応する形状を有するキャビティとを備え、前記金型本体のうち、前記プリフォームの底部に対応する位置に、前記キャビティと連通する金型開口が形成されていることを特徴とするダイレクトブロー成形金型である。
本発明は、プリフォームの外側を取り囲むように装着されるプラスチック製部材を作製する際に用いられる、ダイレクトブロー成形された中間体であって、前記プリフォームの胴部を覆う筒状の胴部と、前記プリフォームの底部を覆うとともに開口が設けられた底部とを有するプラスチック製部材と、前記プラスチック製部材の前記底部に連結されたバリ部とを備え、前記バリ部の内部に、前記開口と連通する連通孔が形成されていることを特徴とする中間体である。
本発明によれば、プラスチック製部材の底部に開口が設けられているので、プラスチック製部材をプリフォームに対して取り付ける作業が容易となる。これにより、ガスバリア性等の様々な機能や特性が付与された複合容器を容易に製造することができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態による複合容器を示す部分垂直断面図。 図2は、本発明の第1の実施の形態による複合容器を示す水平断面図(図1のII−II線断面図)。 図3は、本発明の第1の実施の形態による複合プリフォームを示す部分垂直断面図。 図4(a)〜(e)は、ダイレクトブロー成形品であるプラスチック製部材の製造方法を示す概略図。 図5は、中間体の変形例を示す断面図。 図6(a)〜(f)は、本発明の第1の実施の形態による複合容器の製造方法を示す概略図。 図7は、本発明の第2の実施の形態による複合容器を示す部分垂直断面図。 図8は、本発明の第2の実施の形態による複合容器を示す水平断面図(図7のVIII−VIII線断面図)。 図9は、本発明の第2の実施の形態による複合プリフォームを示す部分垂直断面図。 図10(a)〜(f)は、本発明の第2の実施の形態による複合容器の製造方法を示す概略図。
第1の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第1の実施の形態について説明する。図1乃至図6は本発明の第1の実施の形態を示す図である。
まず、図1および図2により、本実施の形態による複合容器の製造方法(ブロー成形方法)によって作製される複合容器の概要について説明する。なお、本明細書中、「上」および「下」とは、それぞれ複合容器10Aを正立させた状態(図1)における上方および下方のことをいう。
図1および図2に示す複合容器10Aは、後述するように、ブロー成形金型50を用いてプリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aを含む複合プリフォーム70(図3参照)に対して2軸延伸ブロー成形を施すことにより、複合プリフォーム70のプリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aを一体として膨張させて得られたものである。
このような複合容器10Aは、内側に位置するプラスチック材料製の容器本体10と、容器本体10の外側に密着して設けられたプラスチック製部材40とを備えている。
このうち容器本体10は、口部11と、口部11下方に設けられた首部13と、首部13下方に設けられた肩部12と、肩部12下方に設けられた胴部20と、胴部20下方に設けられた底部30とを備えている。
他方、プラスチック製部材40は、容器本体10の外面に薄く延ばされた状態で密着されており、容器本体10に対して容易に移動又は回転しない状態で取付けられている。
次に容器本体10について詳述する。容器本体10は、上述したように口部11と、首部13と、肩部12と、胴部20と、底部30とを有している。
このうち口部11は、図示しないキャップに螺着されるねじ部14と、ねじ部14下方に設けられたフランジ部17とを有している。なお、口部11の形状は、従来公知の形状であっても良い。
首部13は、フランジ部17と肩部12との間に位置しており、略均一な径をもつ略円筒形状を有している。また、肩部12は、首部13と胴部20との間に位置しており、首部13側から胴部20側に向けて徐々に径が拡大する形状を有している。
さらに、胴部20は、全体として略均一な径をもつ円筒形状を有している。しかしながら、これに限られるものではなく、胴部20が四角形筒形状や八角形筒形状等の多角形筒形状を有していても良い。あるいは、胴部20が上方から下方に向けて均一でない水平断面をもつ筒形状を有していても良い。また、本実施の形態において、胴部20は、凹凸が形成されておらず、略平坦な表面を有しているが、これに限られるものではない。例えば、胴部20にパネル又は溝等の凹凸が形成されていても良い。
一方、底部30は、中央に位置する凹部31と、この凹部31周囲に設けられた接地部32とを有している。なお、底部30の形状についても特に限定されるものではなく、従来公知の底部形状(例えばペタロイド底形状や丸底形状等)を有していても良い。
また胴部20における容器本体10の厚みは、これに限定されるものではないが、例えば50μm〜250μm(50μm以上かつ250μm以下をいう。以下同様)程度に薄くすることができる。さらに、容器本体10の重量についても、これに限定されるものではないが、10g〜20gとすることができる。このように容器本体10の肉厚を薄くすることにより、容器本体10の軽量化を図ることができる。
このような容器本体10は、合成樹脂材料を射出成形して製作したプリフォーム10a(後述)を二軸延伸ブロー成形することにより作製することができる。なおプリフォーム10a、すなわち容器本体10の材料としては熱可塑性樹脂、特にPE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PC(ポリカーボネート)を使用することが好ましい。容器本体10は、赤色、青色、黄色、緑色、茶色、黒色、白色等の色に着色されていても良いが、リサイクルのしやすさを考慮した場合、無色透明であることが好ましい。また、上述した各種樹脂をブレンドして用いても良い。さらに、容器本体10の内面に、容器のバリア性を高めるために、例えばダイヤモンド状炭素膜や酸化珪素薄膜等の蒸着膜を形成しても良い。
また、容器本体10は、2層以上の多層成形ボトルとして形成することもできる。すなわち押し出し成形または射出成形により、例えば、中間層をMXD6、MXD6+脂肪酸塩、PGA(ポリグリコール酸)、EVOH(エチレンビニルアルコール共重合体)又はPEN(ポリエチレンナフタレート)等のガスバリア性及び遮光性を有する樹脂(中間層)として3層以上からなるプリフォーム10aを成形した後、ブロー成形することによりガスバリア性及び遮光性を有する多層ボトルとして形成しても良い。なお、中間層としては、上述した各種樹脂をブレンドした樹脂を用いても良い。
また、熱可塑性樹脂の溶融物に不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス)を混ぜることで、0.5〜100μmの発泡セル径を持つ発泡プリフォームを成形し、この発泡プリフォームをブロー成形することによって、容器本体10を作製しても良い。このような容器本体10は、発泡セルを内蔵しているため、容器本体10全体の遮光性を高めることができる。
このような容器本体10は、例えば満注容量が100ml〜2000mlのボトルからなっていても良い。あるいは、容器本体10は、満注容量が例えば10L〜60Lの大型のボトルであっても良い。
次にプラスチック製部材40について説明する。プラスチック製部材40(40a)は後述するようにプリフォーム10aの外側を取り囲むように設けられ、プリフォーム10aの外側に密着された後、プリフォーム10aとともに2軸延伸ブロー成形されることにより得られたものである。このプラスチック製部材40は、後述するように、可視光色に着色されたダイレクトブロー成形品であるプラスチック製部材40aを、プリフォーム10aとともに一体として延伸することにより作製されたものである。
プラスチック製部材40は容器本体10の外面に接着されることなく取付けられており、容器本体10に対して移動又は回転しないほどに密着されている。このプラスチック製部材40は、容器本体10の外面において薄く引き延ばされて容器本体10を覆っている。また、図2に示すように、プラスチック製部材40は、容器本体10を取り囲むようにその周方向全域にわたって設けられており、略円形状の水平断面を有している。
この場合、プラスチック製部材40は、容器本体10のうち、口部11および首部13を除く、肩部12、胴部20および底部30を覆うように設けられている。これにより、容器本体10の肩部12、胴部20および底部30に対して所望の機能や特性を付与することができる。
なお、プラスチック製部材40は、容器本体10のうち口部11以外の全域又は一部領域に設けられていても良い。例えば、プラスチック製部材40は、容器本体10のうち、口部11を除く、首部13、肩部12、胴部20および底部30の全体を覆うように設けられていても良い。さらに、プラスチック製部材40は1つに限らず、複数設けても良い。例えば、2つのプラスチック製部材40を肩部12の外面および底部30の外面にそれぞれ設けても良い。
一方、プラスチック製部材40は、容器本体10に対して溶着ないし接着されていないため、容器本体10から剥離して除去することができる。具体的には、例えば刃物等を用いてプラスチック製部材40を切除したり、プラスチック製部材40に予め図示しない切断線を設け、この切断線に沿ってプラスチック製部材40を剥離したりすることができる。これにより、プラスチック製部材40を容器本体10から分離除去することができる。
またプラスチック製部材40の厚みは、これに限定されるものではないが、容器本体10に取り付けられた状態で例えば5μm〜500μm程度とすることができる。
本実施の形態において、プラスチック製部材40は、赤色、青色、黄色、緑色、茶色、黒色、白色等の可視光色に着色されていても良い。また、プラスチック製部材40は、(半)透明であっても良く、不透明であっても良い。この場合、例えばプラスチック製部材40を可視光色に着色するとともに、容器本体10を無色透明にしても良い。あるいは、容器本体10およびプラスチック製部材40の両方を可視光色に着色しても良い。なお、可視光色に着色されたプラスチック製部材40を作製する場合、ブロー成形前のプラスチック製部材40aを射出成形等により作製する工程で、成形材料に可視光色の顔料を添加しても良い。
次に図3により、本実施の形態による複合プリフォームの構成について説明する。
図3に示すように、複合プリフォーム70は、プラスチック材料製のプリフォーム10aと、プリフォーム10aの外側に設けられた有底円筒状のプラスチック製部材40aとを備えている。
プリフォーム10aは、口部11aと、口部11aに連結された胴部20aと、胴部20aに連結された底部30aとを備えている。このうち口部11aは、上述した容器本体10の口部11に対応するものであり、口部11と略同一の形状を有している。また、胴部20aは、上述した容器本体10の首部13、肩部12および胴部20に対応するものであり、略円筒形状を有している。底部30aは、上述した容器本体10の底部30に対応するものであり、略半球形状を有している。
プラスチック製部材40aは、プリフォーム10aの外面に接着されることなく取付けられており、プリフォーム10aに対して移動又は回転しないほどに密着されているか、又は自重で落下しない程度に密着されている。プラスチック製部材40aは、プリフォーム10aを取り囲むようにその周方向全域にわたって設けられており、円形状の水平断面を有している。
この場合、プラスチック製部材40aは、胴部20aのうち容器本体10の首部13に対応する部分13aを除く全域と、底部30aの全域とを覆うように設けられている。また、プラスチック製部材40aは、赤色、青色、黄色、緑色、茶色、黒色、白色等の可視光色に着色されていても良い。
なお、プラスチック製部材40aは、口部11a以外の全域又は一部領域に設けられていても良い。例えば、プラスチック製部材40aは、口部11aを除く、首部13a、胴部20aおよび底部30aの全体を覆うように設けられていても良い。さらに、プラスチック製部材40aは1つに限らず、複数設けても良い。例えば、2つのプラスチック製部材40aを胴部20aの外側2箇所にそれぞれ設けても良い。
図3において、プラスチック製部材40aは、円筒状の胴部41と、半球状の底部42とを有しており、底部42に開口44(空気孔)が設けられている。この場合、開口44は、底部42の中央1箇所に設けられていても良く(図3参照)、底部42の中央およびその周囲を含む複数箇所に設けられていても良い。なお、開口44の位置や個数はこれに限定されるものではない。
また、各開口44の形状は、円形状、長方形状、楕円形状、角丸長方形状、菱形形状、三角形状、五角形状、矢羽根形状、六角形状等であっても良い。また、開口44の幅(径)は、0.5mm〜5.0mmとなることが好ましい。
このように、プラスチック製部材40aの底部42に開口44を設けたことにより、有底のプラスチック製部材40aをプリフォーム10aに嵌め込む際(図6(b)参照)、開口44が空気の逃げ道となるため、プラスチック製部材40aをプリフォーム10aに対してスムーズに取り付けることができる。
なお、開口44の幅(径)が3.0mm以下である場合、プラスチック製部材40aをブロー成形した後、プラスチック製部材40aの膨張に伴って開口44が塞がれる(少なくとも目視で確認できない程度まで小さくなる)。このため、開口44の存在によって、容器本体10の底部30に対するガスバリア性や光線バリア性等の機能が損なわれるおそれは少ない。
本実施の形態において、プラスチック製部材40aは、ダイレクトブロー成形法によって作製されたダイレクトブロー成形品である。以下、ダイレクトブロー成形法によってプラスチック製部材40aを製造する方法について説明する。
ダイレクトブロー成形品であるプラスチック製部材40aは、樹脂材料を加熱溶融する工程と、加熱溶融した樹脂材料を押し出し、チューブ状パリソンを形成する工程と、金型内において、チューブ状パリソン内に空気を吹き込み、チューブ状パリソンを金型の形状に合わせてブロー成形する工程と、を含む方法(ダイレクトブロー成形法)により得られたものである。
具体的には、図4(a)〜(e)に示す方法により、プラスチック製部材40aを製造することができる。以下、プラスチック製部材40aの製造方法を図4(a)〜(e)を参照しながら説明する。
まず、図4(a)に示すように、押出機73を用いて樹脂材料74を加熱溶融する。次に、この加熱溶融された樹脂材料74を、押出機73のダイ75からチューブ状に押し出すことにより、チューブ状パリソン76を形成する。
次いで、図4(b)に示すように、例えば2分割の金型(ダイレクトブロー成形金型)77が閉じられることにより、ダイ75から押し出されたチューブ状パリソン76を挟み込む。
図4(b)に示すように、金型77は、金型本体77aと、金型本体77aの内部に形成され、プリフォーム10aの外形形状に対応する形状を有するキャビティ77bとを有している。金型本体77aのうち、プリフォーム10aの底部42に対応する位置(パーティング面)には、キャビティ77bと連通する金型開口77cが形成されている。また、金型開口77cには、略球形のバッファ空間77dが連通している。このバッファ空間77dは、後述するように吹き込みノズル78からチューブ状パリソン76内に空気を吹き込んだ際、細い金型開口77c内に確実に空気を流入させ、開口44を形成するために設けられている。なお、開口44の形状や大きさ等によっては、バッファ空間77dは必ずしも設けられていなくても良い。
本実施の形態において、このようなプラスチック製部材40aを成形するための金型(ダイレクトブロー成形金型)77も提供する。
次いで、図4(c)に示すように、吹き込みノズル78よりチューブ状パリソン76内に空気を吹き込む。これにより、チューブ状パリソン76を金型77のキャビティ77bの形状に合わせて賦形する。次に、賦形されたチューブ状パリソン76を冷却する。
その後、金型77を開くことにより、図4(d)に示すようなダイレクトブロー成形された中間体47が得られる。この中間体47は、チューブ状パリソン76を賦形して得られたものであり、プラスチック製部材40aと、プラスチック製部材40aの底部42に連結されたバリ部48とを有している。このうちバリ部48は、金型77によってチューブ状パリソン76の一部が挟み込まれることにより形成されたものである。バリ部48の内部には、開口44に連通する連通孔48aと、連通孔48aから延びるとともに連通孔48aに連通する略球形の空洞48bとが形成されている。これら連通孔48aと空洞48bとは、それぞれ上述した金型77の金型開口77cとバッファ空間77dとに対応する形状を有している。
その後、図4(e)に示すように、中間体47のバリ部48を物理的に除去することにより、有底円筒形状のプラスチック製部材40aが得られる。
本実施の形態において、プラスチック製部材40aを作製する際に用いられる、ダイレクトブロー成形された中間体47も提供する。なお、図4(d)に示すように、1つの中間体47に、1つのプラスチック製部材40aが含まれているが、これに限られるものではない。例えば図5に示すように、中間体47は、バリ部48を介して複数(2つ)のプラスチック製部材40aが互いに連結されたものであっても良い。
プラスチック製部材40aとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹旨、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、フタル酸ジアリル樹脂、フッ素系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリブタジエン、ポリブテン−1、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロンMXD6、芳香族ポリアミド、ポリカーボネート、ポリテレフタル酸エチレン、ポリテレフタル酸ブチレン、ポリナフタレン酸エチレン、Uポリマー、液晶ポリマー、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、ポリイミド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、シリコーン樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアセタール、エポキシ樹脂等を挙げることができる。このうちポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の熱可塑性非弾性樹脂を用いることが好ましい。またそれらのブレンド材料や多層構造、部分的多層構造のものであってもよい。さらに、プラスチック製部材40aの材料には、その特性が損なわれない範囲において、主成分の樹脂以外にも、各種の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、スリップ剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、および着色顔料等を添加することができる。また、熱可塑性樹脂の溶融物に不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス)を混ぜることで、0.5〜100μmの発泡セル径を持つ発泡部材を使用し、この発泡プリフォームを成形することによって、遮光性を高めることができる。
またプラスチック製部材40aが容器本体10(プリフォーム10a)と同一の材料からなっていても良い。この場合、複合容器10Aのうち、例えば強度を高めたい部分に重点的にプラスチック製部材40を配置し、当該箇所の強度を選択的に高めることができる。例えば、容器本体10の肩部12周辺および底部30周辺にプラスチック製部材40を設け、この部分の強度を高めても良い。このような材料としては、熱可塑性樹脂、特にPE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PC(ポリカーボネート)を挙げることができる。
またプラスチック製部材40aは、酸素バリア性又は水蒸気バリア性等のガスバリア性を有する材料からなっていても良い。この場合、プリフォーム10aとして多層プリフォームやブレンド材料を含むプリフォーム等を用いることなく、複合容器10Aのガスバリア性を高め、酸素や水蒸気によって内容液が劣化することを防止することができる。例えば、容器本体10のうち、肩部12、首部13、胴部20および底部30の全域にプラスチック製部材40を設け、この部分のガスバリア性を高めても良い。このような材料としては、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、MXD−6(ナイロン)、PGA(ポリグリコール酸)、EVOH(エチレンビニルアルコール共重合体)またはこれらの材料に脂肪酸塩などの酸素吸収材を混ぜることも考えられる。
またプラスチック製部材40aは、紫外線等の光線バリア性を有する材料からなっていても良い。この場合、プリフォーム10aとして多層プリフォームやブレンド材料を含むプリフォーム等を用いることなく、複合容器10Aの光線バリア性を高め、紫外線等により内容液が劣化することを防止することができる。例えば、容器本体10のうち、肩部12、首部13、胴部20および底部30の全域にプラスチック製部材40aを設け、この部分の紫外線バリア性を高めても良い。このような材料としては、ブレンド材料、またはPETやPE、PPに遮光性樹脂を添加した材料が考えられる。また、熱可塑性樹脂の溶融物に不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス)を混ぜることにより作製された、0.5〜100μmの発泡セル径を持つ発泡部材を使用しても良い。
またプラスチック製部材40aは、容器本体10(プリフォーム10a)を構成するプラスチック材料よりも保冷性の高い材料(熱伝導性の低い材料)からなっていても良い。この場合、容器本体10そのものの厚みを厚くすることなく、内容液の温度が複合容器10Aの表面まで伝達しにくくすることが可能となる。これにより、複合容器10Aの保冷性が高められる。例えば、容器本体10のうち胴部20の全部又は一部にプラスチック製部材40を設け、胴部20の保冷性を高めても良い。また、使用者が複合容器10Aを把持した際、冷たすぎることにより複合容器10Aを持ちにくくなることが防止される。このような材料としては、発泡化したポリウレタン、ポリスチレン、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリア樹脂、シリコーン、ポリイミド、メラミン樹脂などが考えられる。また、熱可塑性樹脂の溶融物に不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス)を混ぜることにより作製された、0.5〜100μmの発泡セル径を持つ発泡部材を使用しても良い。
またプラスチック製部材40aは、容器本体10(プリフォーム10a)を構成するプラスチック材料よりも滑りにくい材料からなっていても良い。この場合、容器本体10の材料を変更することなく、使用者が複合容器10Aを把持しやすくすることができる。例えば、容器本体10のうち胴部20の全部又は一部にプラスチック製部材40を設け、胴部20を持ちやすくしても良い。
このプラスチック製部材40aには、予めデザイン又は印字等の印刷が施されていても良い。この場合、印刷は例えばインクジェット法やグラビア印刷法等の印刷法により、無地のプラスチック製部材40aにデザイン又は印字が施されて形成されても良い。この印刷は、プリフォーム10aに取り付けられる前のプラスチック製部材40aに対して施されても良く、プリフォーム10aの外側にプラスチック製部材40aを設けた状態で施されても良い。また、プラスチック製部材40aは、赤色、青色、黄色、緑色、茶色、黒色、白色等の色に着色されていても良く、また透明であっても不透明であっても良い。
次にプラスチック製部材40aの形状について説明する。
図3に示すように、プラスチック製部材40aは、全体として有底円筒形状からなり、円筒状の胴部41と、胴部41に連結された底部42とを有している。この場合、プラスチック製部材40aの底部42がプリフォーム10aの底部30aを覆うので、複合容器10Aの胴部20に加え、底部30に対しても、ガスバリア性等の様々な機能や特性を付与することができる。
次に図6(a)〜(f)により、本実施の形態による複合容器10Aの製造方法(ブロー成形方法)について説明する。
まず、プラスチック材料製のプリフォーム10aを準備する(図6(a)参照)。この場合、例えば図示しない射出成形機を用いて、射出成形法によりプリフォーム10aを作製しても良い。また、プリフォーム10aとして、従来一般に用いられるプリフォームを用いても良い。
次に、プラスチック製部材40aを準備する。プラスチック製部材40aは、ダイレクトブロー成形品であり、例えば、上述した図4(a)〜(e)に示す方法により作製される。この場合、プラスチック製部材40aは、全体として有底円筒形状からなり、円筒状の胴部41と、胴部41に連結された底部42とを有している。
次に、プリフォーム10aの外側にプラスチック製部材40aを設けることにより、プリフォーム10aと、プリフォーム10aの外側に密着されたプラスチック製部材40aとを有する複合プリフォーム70を作製する(図6(b)参照)。
本実施の形態において、プリフォーム10aの外径と同一又はわずかに小さい内径をもつプラスチック製部材40aを、プリフォーム10aに対して押し込むことにより、プリフォーム10aの外面に密着させる。この場合、プラスチック製部材40aの底部42に開口44(空気孔)が設けられていることにより、プラスチック製部材40aをプリフォーム10aに対してスムーズに嵌め込むことができる。
このように、予めプリフォーム10aの外側にプラスチック製部材40aを密着させ、複合プリフォーム70を作製しておくことにより、複合プリフォーム70を作製する一連の工程(図6(a)〜(b))と、複合容器10Aをブロー成形により作製する一連の工程(図6(c)〜(f))とを別々の場所(工場等)で実施することが可能になる。
次に、複合プリフォーム70は、加熱装置51によって加熱される(図6(c)参照)。このとき、複合プリフォーム70は、口部11aを下に向けた状態で回転しながら、加熱装置51によって周方向に均等に加熱される。この加熱工程におけるプリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aの加熱温度は、例えば90℃乃至130℃としても良い。
続いて、加熱装置51によって加熱された複合プリフォーム70は、ブロー成形金型50に送られる(図6(d)参照)。
複合容器10Aは、このブロー成形金型50を用いて成形される。この場合、ブロー成形金型50は互いに分割された一対の胴部金型50a、50bと、底部金型50cとからなる(図6(d)参照)。図6(d)において、一対の胴部金型50a、50b間は互いに開いており、底部金型50cは上方に上がっている。この状態で一対の胴部金型50a、50b間に、複合プリフォーム70が挿入される。
次に図6(e)に示すように、底部金型50cが下がったのちに一対の胴部金型50a、50bが閉鎖され、一対の胴部金型50a、50bおよび底部金型50cにより密閉されたブロー成形金型50が構成される。次にプリフォーム10a内に空気が圧入され、複合プリフォーム70に対して2軸延伸ブロー成形が施される。
このことにより、ブロー成形金型50内でプリフォーム10aから容器本体10が得られる。この間、胴部金型50a、50bは30℃乃至80℃まで加熱され、底部金型50cは5℃乃至25℃まで冷却される。この際、ブロー成形金型50内では、複合プリフォーム70のプリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aが一体として膨張される。これにより、プリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aは、一体となってブロー成形金型50の内面に対応する形状に賦形される。
このようにして、容器本体10と、容器本体10の外面に設けられたプラスチック製部材40とを備えた複合容器10Aが得られる。この場合、ブロー成形によってプラスチック製部材40aが膨張されているので、開口44が塞がれている。
次に図6(f)に示すように、一対の胴部金型50a、50bおよび底部金型50cが互いに離れ、ブロー成形金型50内から複合容器10Aが取出される。
このように、本実施の形態によれば、ブロー成形前のプラスチック製部材40aの底部42に、開口44が設けられているので、プラスチック製部材40aをプリフォーム10aに対して取り付ける作業が容易となる。これにより、ガスバリア性等の様々な機能や特性が付与された複合容器10Aを容易に製造することができる。また、プラスチック製部材40aがダイレクトブロー成形品からなるので、底部42を有するプラスチック製部材40aを容易に作製することができる。さらに、ダイレクトブロー成形用の金型77に金型開口77cを設けておくことにより、プラスチック製部材40aを作製する際、同時に開口44も形成される。このため、プラスチック製部材40aの底部42に別途穿孔作業を行う必要がない。
また、本実施の形態によれば、ブロー成形金型50内で複合プリフォーム70に対してブロー成形を施すことにより、複合プリフォーム70のプリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aを一体として膨張させ、容器本体10とプラスチック製部材40とを備えた複合容器10Aを作製する。これにより、プリフォーム10a(容器本体10)とプラスチック製部材40a(プラスチック製部材40)とを別部材から構成することができる。したがって、プラスチック製部材40の種類や形状を適宜選択することにより、複合容器10Aに様々な機能や特性を自在に付与することができる。
さらに、本実施の形態によれば、複合容器10Aを作製する際、一般的なブロー成形装置をそのまま用いることができるので、複合容器10Aを作製するための新たな成形設備を準備する必要が生じない。また、プリフォーム10aの外側にプラスチック製部材40aを設けているので、プリフォーム10aを成形するための新たな成形設備を準備する必要も生じない。
第2の実施の形態
次に、図7乃至図10を参照して本発明の第2の実施の形態について説明する。図7乃至図10は本発明の第2の実施の形態を示す図である。図7乃至図10において、第1の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
まず、図7および図8により、本実施の形態による複合容器の概要について説明する。
図7および図8に示す複合容器10Aは、後述するように、ブロー成形金型50を用いてプリフォーム10a、内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aを含む複合プリフォーム70(図9参照)に対して2軸延伸ブロー成形を施すことにより、複合プリフォーム70のプリフォーム10a、内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aを一体として膨張させて得られたものである。
このような複合容器10Aは、内側に位置するプラスチック材料製の容器本体10と、容器本体10の外側に密着して設けられた内側ラベル部材60と、内側ラベル部材60の外側に密着して設けられたプラスチック製部材40とを備えている。
このうち内側ラベル部材60は、容器本体10の外面に薄く延ばされた状態で密着されており、容器本体10に対して容易に移動又は回転しないほどに密着されている。
また、プラスチック製部材40は、容器本体10の外面かつ内側ラベル部材60の外面に薄く延ばされた状態で密着されており、容器本体10に対して容易に移動又は回転しないほどに密着されている。
プラスチック製部材40は、その少なくとも一部が半透明又は透明であることが考えられ、この場合、この半透明又は透明な部分を介して、内側ラベル部材60を外方から視認できる。なお、プラスチック製部材40は、その全体が半透明又は透明であっても良く、あるいは不透明な部分と半透明又は透明な部分(例えば窓部)とを有していても良い。
次に内側ラベル部材60について説明する。内側ラベル部材60(60a)は後述するようにプリフォーム10aの外側を取り囲むように設けられ、このプリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aと一体となって2軸延伸ブロー成形されることにより得られたものである。
内側ラベル部材60は容器本体10の外面に接着されることなく取付けられており、容器本体10に対して移動又は回転しないほどに密着されている。この内側ラベル部材60は、容器本体10の外面において薄く引き延ばされて容器本体10を覆っている。図8に示すように、内側ラベル部材60は、容器本体10を取り囲むようにその周方向全域にわたって設けられており、略円形状の水平断面を有している。
この場合、内側ラベル部材60は、容器本体10のうち、口部11および首部13を除く、肩部12、胴部20および底部30を覆うように設けられている。これにより、容器本体10の肩部12、胴部20および底部30に所望の文字、画像等を付与し、複合容器10Aに対して装飾性をもたせたり、情報を表示させたりすることができる。
なお、内側ラベル部材60は、容器本体10のうち口部11以外の全域又は一部領域に設けられていても良い。例えば、内側ラベル部材60は、容器本体10のうち、口部11を除く、首部13、肩部12、胴部20および底部30の全体を覆うように設けられていても良い。さらに、内側ラベル部材60は1つに限らず、複数設けても良い。なお、内側ラベル部材60は、プラスチック製部材40と同一の領域に設けられていても良く、プラスチック製部材40よりも狭い領域に設けられていても良い。後者の場合、内側ラベル部材60はプラスチック製部材40によって完全に覆われることが好ましい。
また内側ラベル部材60の厚みは、これに限定されるものではないが、容器本体10に取り付けられた状態で例えば1μm〜100μm程度とすることができる。
なお、本実施の形態において、内側ラベル部材60およびプラスチック製部材40は、ともにダイレクトブロー成形品をブロー成形したものであるが、これに限らず、内側ラベル部材60およびプラスチック製部材40のいずれか一方が、ダイレクトブロー成形品であっても良い。
このほか、容器本体10およびプラスチック製部材40の構成は、上述した第1の実施の形態の場合と略同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に図9により、本実施の形態による複合プリフォームの構成について説明する。
図9に示すように、複合プリフォーム70は、プラスチック材料製のプリフォーム10aと、プリフォーム10aの外側に密着して設けられた有底円筒状の内側ラベル部材60aと、内側ラベル部材60aの外側に密着して設けられた有底円筒状のプラスチック製部材40aとを備えている。
内側ラベル部材60aは、プリフォーム10aの外面に密着されており、プリフォーム10aに対して容易に移動又は回転しないほどに密着されているか、又は自重で落下しない程度に密着されている。内側ラベル部材60aは、プリフォーム10aを取り囲むようにその周方向全域にわたって設けられており、略円形状の水平断面を有している。
内側ラベル部材60aには、予めデザイン又は印字が施されていても良い。例えば、図柄や商品名等のほか、内容液の名称、製造者、原材料名等の文字情報が記載されていても良い。この場合、ブロー成形後に容器本体10に対して別途ラベル等を付与することなく、複合容器10Aに画像や文字を表示することが可能となる。例えば、プリフォーム10aのうち胴部20aの全部又は一部に内側ラベル部材60aを設け、成形後に容器本体10の胴部20に画像や文字が表示されるようにしても良い。これにより、容器を密栓した後、ラベラーを用いてラベルを付与する工程が不要となるので、製造コストを抑制することができるとともに、歩留まりが低下することを防止することができる。
このような内側ラベル部材60aとしては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂などの未延伸フィルムを用いることができる。内側ラベル部材60aは、容器本体10(プリフォーム10a)および/またはプラスチック製部材40aと同一の材料からなっていても良く、異なる材料からなっていても良い。
図9において、内側ラベル部材60aは、円筒状の胴部61と、半球状の底部62とを有しており、底部62には開口64(空気孔)が設けられている。この開口64の幅(径)は、0.5mm〜5.0mmとなることが好ましい。このように、内側ラベル部材60aの底部に開口64を設けたことにより、有底の内側ラベル部材60aをプリフォーム10aに嵌め込む際(図10(b)参照)、開口64が空気の逃げ道となるため、内側ラベル部材60aをプリフォーム10aに対してスムーズに取り付けることができる。
一方、プラスチック製部材40aは、内側ラベル部材60aの外面に接着されることなく取付けられており、プリフォーム10aに対して移動又は回転しないほどに密着されているか、又は自重で落下しない程度に密着されている。
なお、内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aは、口部11a以外の全域又は一部領域に設けられていても良い。例えば、内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aは、口部11aを除く、胴部20aおよび底部30aの全体を覆うように設けられていても良い。さらに、内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aはそれぞれ1つに限らず、複数設けても良い。例えば、2つの内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aを胴部20aの外側2箇所にそれぞれ設けても良い。
本実施の形態において、内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aは、ともにダイレクトブロー成形品となっているが、これに限らず、いずれか一方がダイレクトブロー成形品であっても良い。なお、内側ラベル部材60aをダイレクトブロー成形法によって作製する方法は、プラスチック製部材40aを作製する場合と略同様である(図4(a)〜(e)参照)。
このほか、プリフォーム10aおよびプラスチック製部材40aの構成は、上述した第1の実施の形態の場合と略同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
次に図10(a)〜(f)により、本実施の形態による複合容器10Aの製造方法(ブロー成形方法)について説明する。
まず、プラスチック材料製のプリフォーム10aを準備する(図10(a)参照)。
次に、プリフォーム10aの外側に内側ラベル部材60aを設けるとともに、内側ラベル部材60aの外側にプラスチック製部材40aを設ける。これにより、プリフォーム10aと、プリフォーム10aの外側に密着された内側ラベル部材60aと、内側ラベル部材60aの外側に密着されたプラスチック製部材40aとを有する複合プリフォーム70を作製する(図10(b)参照)。この場合、内側ラベル部材60aは、全体として有底円筒形状からなり、円筒状の胴部61と、胴部61に連結された底部62とを有している。
この際、プリフォーム10aの外径と同一又はわずかに小さい内径をもつ内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aを、それぞれプリフォーム10aに対して押し込むことにより、プリフォーム10aの外面に密着させる。この場合、プラスチック製部材40aの底部42および内側ラベル部材60aの底部62にそれぞれ開口44、64(空気孔)が設けられているので、プラスチック製部材40aおよび内側ラベル部材60aをスムーズに嵌め込むことができる。なお、開口44、64は、プラスチック製部材40aおよび内側ラベル部材60aのいずれか一方のみに設けられていても良い。
また、予め内側ラベル部材60aの周囲にプラスチック製部材40aを設けておき、これら内側ラベル部材60aおよびプラスチック製部材40aを一体としてプリフォーム10aの外側に装着しても良い。あるいは、プリフォーム10aの外側に内側ラベル部材60aを設け、その後、内側ラベル部材60aの外側にプラスチック製部材40aを設けてもよい。
このように、予めプリフォーム10aおよび内側ラベル部材60aの外側にプラスチック製部材40aを密着させ、複合プリフォーム70を作製しておくことにより、複合プリフォーム70を作製する一連の工程(図10(a)〜(b))と、複合容器10Aをブロー成形により作製する一連の工程(図10(d)〜(f))とを別々の場所(工場等)で実施することが可能になる。
次に、複合プリフォーム70は、加熱装置51によって加熱される(図10(c)参照)。
続いて、加熱装置51によって加熱された複合プリフォーム70は、ブロー成形金型50に送られる。複合容器10Aは、このブロー成形金型50を用いて成形され、上述した第1の実施の形態の場合と略同様にして、容器本体10と、容器本体10の外面に設けられた内側ラベル部材60と、内側ラベル部材60の外側に設けられたプラスチック製部材40とを備えた複合容器10Aが得られる(図10(d)−(f)参照)。
このほか、本実施の形態による複合容器10Aの製造方法(ブロー成形方法)は、上述した第1の実施の形態の場合と略同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
10 容器本体
10A 複合容器
10a プリフォーム
11、11a 口部
12 肩部
13 首部
14 ねじ部
17 フランジ部
20、20a 胴部
30、30a 底部
40、40a プラスチック製部材
41 胴部
42 底部
44 開口
50 ブロー成形金型
60、60a 内側ラベル部材
61 胴部
62 底部
64 開口
70 複合プリフォーム

Claims (6)

  1. 複合容器の製造方法において、
    プラスチック材料製のプリフォームを準備する工程と、
    前記プリフォームの外側に、筒状の胴部と開口が設けられた底部とを有するとともに、ダイレクトブロー成形品であるプラスチック製部材を設ける工程と、
    前記プリフォームおよび前記プラスチック製部材に対してブロー成形を施すことにより、前記プリフォームおよび前記プラスチック製部材を一体として膨張させる工程とを備え、
    前記プラスチック製部材の前記開口には、前記プリフォームが入らないことを特徴とする複合容器の製造方法。
  2. 前記開口は、前記ブロー成形後に塞がることを特徴とする請求項1記載の複合容器の製造方法。
  3. 複合容器の製造方法において、
    プラスチック材料製のプリフォームを準備する工程と、
    前記プリフォームの外側に、内側ラベル部材を設ける工程と、
    前記内側ラベル部材の外側に、プラスチック製部材を設ける工程と、
    前記プリフォーム、前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材に対してブロー成形を施すことにより、前記プリフォーム、前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材を一体として膨張させる工程とを備え、
    前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材のうち少なくとも一方は、筒状の胴部と底部とを有するダイレクトブロー成形品であり、前記内側ラベル部材又は前記プラスチック製部材の前記底部に、開口が設けられ、
    前記内側ラベル部材又は前記プラスチック製部材の前記開口には、前記プリフォームが入らず、
    前記筒状の胴部と前記底部とを有する前記ダイレクトブロー成形品と、前記底部に前記開口が設けられた部材は同一の部材であることを特徴とする複合容器の製造方法。
  4. 複合プリフォームにおいて、
    プラスチック材料製のプリフォームと、
    前記プリフォームの外側を取り囲むように設けられ、筒状の胴部と開口が設けられた底部とを有するとともに、ダイレクトブロー成形品であるプラスチック製部材とを備え、
    前記プラスチック製部材は、前記プリフォームの外側に密着され、
    前記プラスチック製部材の前記開口には、前記プリフォームが入らないことを特徴とする複合プリフォーム。
  5. 複合プリフォームにおいて、
    プラスチック材料製のプリフォームと、
    前記プリフォームの外側を取り囲むように密着して設けられた内側ラベル部材と、
    前記内側ラベル部材の外側を取り囲むように設けられたプラスチック製部材とを備え、 前記プラスチック製部材は、前記プリフォームおよび前記内側ラベル部材の外側に密着されており、
    前記内側ラベル部材および前記プラスチック製部材のうち少なくとも一方は、筒状の胴部と底部とを有するダイレクトブロー成形品であり、前記内側ラベル部材又は前記プラスチック製部材の前記底部に、開口が設けられ、
    前記内側ラベル部材又は前記プラスチック製部材の前記開口には、前記プリフォームが入らず、
    前記筒状の胴部と前記底部とを有する前記ダイレクトブロー成形品と、前記底部に前記開口が設けられた部材は同一の部材であることを特徴とする複合プリフォーム。
  6. プリフォームの外側を取り囲むように装着されるプラスチック製部材を成形するためのダイレクトブロー成形金型であって、
    金型本体と、
    前記金型本体の内部に形成され、前記プリフォームの外形形状に対応する形状を有するキャビティとを備え、
    前記金型本体のうち、前記プリフォームの底部に対応する位置に、前記キャビティと連通する金型開口が形成されていることを特徴とするダイレクトブロー成形金型。
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