JP7210838B2 - 容積可変容器 - Google Patents
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Description
しかしながら、上記特許文献1に記載された液体噴出器においては、内容器は胴部周壁の下端部及び底壁を除く部分が可撓性の肉薄部から形成されていることから、内容器単独で使用することは、自立性や耐衝撃性等の点などから困難である。従って、カバー筒との組み合わせが必須であることから、部品数が多くなり、生産性やコストの点でいまだ十分満足するものではなかった。
1.前記底部の胴部内方に突出した形状が、前記胴部の内面形状に合致すること、
2.前記胴部が、錐体形状であること、
3.前記底部が、同心状の複数の折れ目線を有し、該折れ目線に沿って折り畳まれることにより略平板状に圧縮変形すること、
4.前記胴部下端における胴部の稜線の水平方向に対する傾斜角度が90°よりも小さいこと、
5.前記底部を、外側下方から支持可能な底部支持部材を備えること、
6.前記口部にエアレス方式の吐出具を備えること、
が好適である。
しかも剛性を有する胴部はその下端が接地部を形成し、自立可能であると共に、保形性を有している。その一方、底部を構成する薄肉部材は、略平面状に圧縮変形された形状から、胴部内方に突出した形状に反転して復元可能であり、内容物の排出に伴い、内容物の残量に合致した容積となる。そのためディスペンサーによる内容物の吐出に際し、エア噛みすることがなく、吐出性が内容物の使い切りまで損なわれることがない。また容器を倒立した状態でも内容物の吐出が可能である。
また内容物の排出に伴い、容器の底部が上昇するため、吐出のためのディスペンサーに内容物を汲み上げるための吸入管が不要であるという利点もある。
更に、底部の胴部内方に突出した形状が、胴部の内面形状に合致することにより、底部を構成する薄肉部材が胴部に沿って内方に突出するため、胴部と薄肉部材の間に間隙を形成することがなく、容器内を効率よく減容化することができ、内容物を最後まで効率よく排出できる。
上記容積可変容器において、口部は、ディスペンサー等の吐出具を装着可能な螺子部等の係合部を有している。胴部は、容器の形状を座屈することなく維持可能な剛性を有すると共に、その下端が容器の接地面を構成し、容器の安定した自立性を確保している。可撓性の薄肉部材から成る底部は、胴部の接地面から連続して形成されることにより、胴部及び底部を一体的に成形することが可能になる。また底部は、内容物の排出に伴う減圧によって、圧縮された略平板状の状態から胴部の内方に突出した状態に変化可能であり、これにより容積を効率よく減容化することができる。
図1(A)に示す態様においては、容積可変容器は、外面に螺子部2aを有する口部2、肩部3、胴部4を有すると共に、胴部4の下端5から連続し、肩部3及び胴部4の内面形状を反転した形状の下方に突出する底部6を有する、前駆体1の状態で一体成形される。なお、図示していないが、図1(A)で示された底部6の側面には、底部6を容器内方に折り込み、反転するための折り目線8a,8bが形成されている。
次いで、図1(B)に示すように、下方に突出した底部6は折り目線8aを山折り、折り目線8bを谷折りにし容器内方に折り込むことによって、底部6を略平板状に圧縮する。この略平板状の底部6が胴部4の下端5よりも上方または同等の容器軸方向高さに位置するよう折り込むことで、胴部4の下端5が接地面を形成し、安定した自立性が確保された、容積可変容器10となる。
尚、本明細書において、容積可変容器の底部の略平板状の状態とは、図1(A)に示す前駆体の底部の容器軸方向高さに比して、その高さ(接地面からの容器軸方向の最大距離)が小さくなっていることを意味する。例えば、図1(B)や後述する図3(B)に示すように、前駆体の底部が規則的に折り畳まれた場合だけでなく、図2(B)に示した状態のように、前駆体の突出した底部を規則性なく単に押し潰すように圧縮したような場合も含む趣旨である。
図1(C)に示すように、容積可変容器10は、内容物の排出に伴い、圧縮されていた底部6が胴部内方にせり上がることにより、容器の内容積を低減させる。尚、本発明の容積可変容器においては、底部がせり上がって減容化するため、ディスペンサー20は外気を容器内に取り込まないエアレス方式のものを装着する。
底部6の胴部内方に突出した形状は、肩部3及び胴部4の形状と合致した形状を有していることから、ディスペンサー20により内容物の排出を引き続き行い、容器内が更に減圧されることにより、図1(D)に示すように、底部6は肩部及び胴部4の内面にほぼ密着する。これにより、本発明の容積可変容器においては、内容物をほぼ完全に排出しきることが可能になる。また、より好ましくは、底部6の胴部内方に突出した形状と、肩部3及び胴部4の形状の表面積も同一とすることで、内容物をより完全に排出しきることが可能になる。
図2(A)に示すように、この態様においては、胴部4は、口部2から肩部を介することなく、下方に行くにしたがって径をなだらかに増大させた略円錐形を有している。胴部が錐体であることにより、上方から徐々に胴部の肉厚を薄くすることが容易になり、肉厚の変化が求められる胴部下端4から底部6のへの移行部分の横延伸倍率が高くなるため薄肉に成形し易くなり、胴部と底部の肉厚変化をつけやすいという利点もある。
また図2(A)に示すように、この態様では、胴部4の稜線の水平方向に対する角度θが、90°より小さくなっている。これにより、底部6を圧縮した後において、底部6を胴部4内に安定して位置させることが容易になるという利点がある。
更にこの態様においては、底部6の内面と胴部4の内面の表面積が同等に形成されていることから、内容物の排出に伴い、底部6が胴部内面に確実に密着するため、内容物を完全に使い切ることが可能になる。
図2(B)に示すように、この態様においては、略平板状の底部6は、その厚みを可及的に小さくするように、ランダムに圧縮された状態に形成されている。
図3(A)に示すように、容積可変容器の前駆体1において、底部6に、底部6の頂点6aを中心とする複数の同心円状の折れ目線8a,8bが形成されている。この態様においては、底部6を、折れ目線8aを山折り、折れ目線8bを谷折りにして、同心円を嵌め込むように折り畳むことにより、図3(B)に示すような略平面状の底部に形成することができる。
この態様では、図2に示した態様よりも充填完了時の内容積を安定に得ることができると共に、外観特性にも優れた底部を形成することができる。
尚、外気を容器内に取り込まないエアレス方式の吐出具を用いることから、通常の保管状態においては外気が容器内に入ることはなく、略平板状の底部が胴部下端によりも下方に垂下することはないが、内容物収納後に外部から押圧されることや、長期保管中に胴部等を透過した外気が容器内に入ること等によって、略平板状の底部が胴部下端によりも下方に垂下してしまうことを防止するために、図示していないが、底部を、外側下方から支持可能な底部支持部材を備えることが望ましい。このような底部支持部材としては、胴部下端により形成される接地面の安定性を損なうことなく、底部を外側下方から支持可能である限り、制限なく採用でき、例えば、シュリンクフィルムにより胴部下部及び底部全体を覆ってもよいし、胴部下部及び底部の形状に合致した別体の受皿(キャップ)等を嵌めてもよいし、或いはテープ等によって底部を固定してもよい。
このような樹脂としては、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、線状超低密度ポリエチレン(LVLDPE)等のポリエチレンや、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、ポリブテン-1、エチレン-ブテン-1共重合体、プロピレン-ブテン-1共重合体、エチレン-プロピレン-ブテン-1共重合体等のオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレフタレートイソフタレート(PETI)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂等を例示できる。
本発明においては特に、胴部及び底部を一体成形によるワンピース構造の容積可変容器とすることが好適であり、胴部及び底部に要求される両方の性能を実現可能な樹脂により成形する必要があることから、上述した樹脂の中でも特に、ポリエチレン、ポリプロピレンを好適に使用することができる。
また胴部及び底部は上記オレフィン系樹脂から成る単層構造のみならず、例えば上述したオレフィン系樹脂から成る内外層に、エチレン-ビニルアルコール共重合体等のガスバリア性樹脂を中間層とする多層構造とすることもできる。この場合には、酸変性オレフィン系樹脂等の公知の接着剤からなる接着剤層を介在させることができる。
ダイレクトブロー成形においては、層の数に応じた数の押出機を用いて共押出によりパイプ状の多層プリフォーム(パリソン)を成形し、このプリフォームの一端部をピンチオフし、内部に圧縮エアなどのブロー流体を吹き込んで容器形状に賦形することにより製造される。
ダイレクトブロー成形による場合には、胴部となる部分及び底部となる部分のパリソンの厚みを制御するほか、胴部に相当する部分の金型と底部に相当する部分の金型温度に差を設けること等によって、前駆体の胴部及び底部の厚みを上記範囲に制御することができる。
また延伸ブロー成形においては、射出成形等によって成形された有底プリフォームを、軸方向に延伸しながら、内部に圧縮エア等のブロー流体を吹き込んで容器形状に賦形することにより製造される。延伸ブロー成形による場合には、有底プリフォームの厚みを制御するほか、金型温度に差を設ける、あるいは胴部に相当する部分が金型に接触した後、底部に相当する部分を更にフリーブローする等、胴部及び底部の延伸の程度を制御すること等によって、前駆体の胴部及び底部の厚みを上記範囲に制御することができる。
たとえば、図に示した具体例では、略平板状の底部は、底部の折り目線に沿った折り込み、不規則な圧縮、円錐状底部を複数の同心円状の折り目線による折り畳みを例示したが、これ以外にも、らせん状に捻り圧縮する等、種々の略平板状態に圧縮する(折り畳む)ことができる。
また、胴部の形状も、図2及び図3に示した具体例では、錐(円錐台)を例示したが、四角錐等の多角錐や角錐台、柱状形状等であってもよい。
更に、胴部と底部の連続部分における肉厚分布も、胴部の下部から、徐々に胴部の厚みを低減させて底部の厚みになだらかに変化させることが成形性の点からは望ましいが、胴部の下部において、肉厚が急激に変化する段差部を形成することにより、接地面となる胴部下端の安定性を確保することもできる。
更にまた、容器口部に装着される吐出具は、外気を容器内に取り込まないエアレス方式の吐出具であれば、エアレス方式のディスペンサーのみならず、外気吸入孔のないキャップ等であってもよい。
尚、実施例における各種評価は、次の方法で行った。
前駆体の底部を略平面状に折りたたみ、水を充填し、図1(B)に示す内容物が収納された使用開始前の容積可変容器を得た。その後、代表的なディスペンサーの吐出時の減圧度に相当するー60kPaの減圧度で容器内の水を可能な限り口部より排出し、水の残量を確認した。
また、水の排出前、排出中、排出後における容器の自立性を目視により確認した。
押出機を用い、公知のパリソンコントローラにより所期の肉厚に調整したパリソンを成形し、次いで、このパリソンをダイレクトブロー成形することにより、図1(A)に示す形状の低密度ポリエチレン(LDPE)製の前駆体(内容積:180ml)を得た。
前駆体の各部の肉厚は、図4の通りである。図4中の接地部からの高さ55mm位置が胴部下端5にあたり、接地部からの高さが55mmより低い部分の値が底部6の肉厚、接地部からの高さ55mmより高い部分の値が胴部4の肉厚である。
この前駆体を用いて評価したところ、容器内に残った水はなく、容器内の水をほぼ完全に排出することができた。また、排出前は図1(B)に相当する形状であったが、水の排出課程では水の排出に伴い、底部が反転し図1(C)示す内容物の残量に合致した容積の形状となり、排出完了時は図1(D)に示す形状となり、全ての工程において容器が自立性を失うことはなかった。
使用する樹脂をポリプロピレンに変更した以外は、実施例1と同様にして前駆体を作成した。前駆体の肉厚は図4の通りである。
この前駆体を用いて評価したところ、容器内に残った水はなく、容器内の水をほぼ完全に排出することができた。また、排出前は図1(B)に相当する形状であったが、水の排出課程では水の排出に伴い、底部が反転し図1(C)示す内容物の残量に合致した容積の形状となり、排出完了時は図1(D)に示す形状となり、全ての工程において容器が自立性を失うことはなかった。
Claims (7)
- 口部、胴部及び底部が一体成形された、容量50~500mlのダイレクトブロー成形容器から成り、収納空間の容積を減容可能な容積可変容器において、
前記胴部は、自立可能な剛性を有しており、胴部下端において容器の接地面が形成されており、
前記底部は、前記胴部の下端から連続し、圧縮変形された略平板状から胴部内方に突出した形状に変形可能な薄肉部材から成り、
前記胴部の厚みが0.6mm以上且つ前記底部の厚みが0.4mm以下であり、胴部の下部において、肉厚の変化に起因する段差部が形成されており、
前記底部は略平板状の状態で、前記接地面付近に位置することにより、前記収納空間が最大容積になり、内容物の排出に伴う前記収納空間の減圧により前記底部が胴部内方に突出し、前記収納空間が減容化されることを特徴とする容積可変容器。 - 前記底部の胴部内方に突出した形状が、前記胴部の内面形状に合致する請求項1記載の容積可変容器。
- 前記胴部が、錐体形状である請求項1又は2記載の容積可変容器。
- 前記底部が、同心状の複数の折れ目線を有し、該折れ目線に沿って折り畳まれることにより略平板状に圧縮変形する請求項3記載の容積可変容器。
- 前記胴部下端における胴部の稜線の水平方向に対する傾斜角度が90°よりも小さい請求項3又は4記載の容積可変容器。
- 前記底部を、外側下方から支持可能な底部支持部材を備える請求項1~5の何れかに記載の容積可変容器。
- 前記口部にエアレス方式の吐出具を備える請求項1~6の何れかに記載の容積可変容器。
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