JP7322319B2 - 液体充填容器 - Google Patents
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Description
つまり、合成樹脂を用いた射出成形物である樹脂容器本体を備える従来品は、充分に肉厚であり耐衝撃性に優れるため、内部に液体が多量に入った状態で落下などの衝撃を受けた場合であっても当該衝撃を良好に吸収し得る。そのため肉厚な従来の樹脂容器本体は、落下などにより容器の外部に液体が漏れ出るという問題が発生し難く、液体の保持性に優れていた。
これに対し、樹脂量を極力少なくして構成された肉薄の樹脂容器本体は、液体が入った状態で落下などの衝撃を受けると、その衝撃を吸収しきれず、その結果、当該衝撃が内部の液体に強く伝搬する傾向にある。衝撃が伝搬された液体は、樹脂容器本体内部において瞬間的に流動し樹脂容器本体の開口部を覆う透湿防水シートを内側から押圧する。これによって、透湿防水シートが破れ、液体が容器外部に漏れ出てしまう虞があった。
図1は、本発明の一実施態様にかかる液体充填容器100の斜視図である。図2は、図1に示す液体充填容器100のII-II断面図である。図3は、本発明の他の実施態様にかかる液体充填容器100の断面図である。図4は、本発明の一実施態様における樹脂容器本体10の断面図である。図5A~図5Cは、本発明における樹脂容器本体10の製造方法の工程を示す断面図である。
そこで、衝撃を受けた際、透湿防水シートの破損を防止するために、引張破断強度の強い透湿防水シートを使用することを試みた。しかし、引張破断強度が改善された透湿防水シートを用いた場合であっても、上述する課題が十分に解決されないことがわかった。かかる知見を活かし、さらに検討したところ、引張破断強度が改善された上、特定条件の引張破断伸びを示す透湿防水シートを使うことで、上述する課題を良好に解決可能であることを見出し、上記構成を備える本発明を完成した。
以下に液体充填容器100についてさらに詳細に説明する。
図1および図2に示すとおり、液体充填容器100は、樹脂容器本体10と、透湿防水シート30を備える。
樹脂容器本体10は、上部に開口部12を有し液体42を収容可能な容器である。本実施形態における樹脂容器本体10は、底面部14と、底面部14の外縁から上方に延在する側面部16を有し、側面部16の上端側に開口部12が設けられている。本実施形態では底面部14は略長方形であり、樹脂容器本体10は上面開口の直方体をなしている。底面部14の形状と、開口部12の形状は、同一または相似の関係にあることが好ましく、本実施形態では、両者は上面視において略同一である。したがって、開口部12の長手方向および短手方向は、それぞれ、底面部14の長手方向および短手方向と平行または略平行である。長方形である底面部14を備え、全体が略直方体である本実施形態の液体充填容器100は、隙間などに設置しやすく好適な形状といえる。尚、ここでいう略直方体とは、たとえば図2に示すように側面部16が液体42の重みでやや外方向に湾曲している態様を含む。
本実施形態における樹脂容器本体10は、側面部16の上端から延在するフランジ部20が設けられている。フランジ部20は、側面部16の上端から、上下方向に交差する方向に延在しており、フランジ部20の上面側が透湿防水シート30との接着面となっている。フランジ部20は任意の構成であるが、フランジ部20を有することにより、透湿防水シート30を樹脂容器本体10に対し、しっかりと固着させ支持することが可能であるため、好ましい。たとえばフランジ部20は、図2に示すとおり、側面部16の上端から容器外方向に向かって略水平に延在している。また、図示省略する変形例としてフランジ部20は、容器内方向(即ち、上面視において樹脂容器本体10より外側に突出しない方向)に向かって延在させてもよい。フランジ部20は、開口部12の少なくとも一部に設けられ、好ましくは、開口全周に設けられるとよい。
本発明において樹脂容器本体10の最大厚みとは、樹脂容器本体10の底面部14および側面部16において測定される最も厚みが大きい部分を意味する。また、樹脂容器本体10を、400μmの厚みの樹脂シートを用いて後述するプラグアシスト成形により製造することにより、確実に樹脂容器本体10の最大厚みを400μm以下とすることができる。
樹脂容器本体10において、底面部14の平均厚みT3は、400μm以下であればよい。底面部14の平均厚みT3は、特に限定されないが、液体充填容器100の保形性を良好に保つという観点からは、たとえば平均厚みが160μm以上350μm以下であることが好ましい。本発明に関し、底面部14の平均厚みT3は、樹脂容器本体10の底面部14の中央部の厚みを指す。
また樹脂容器本体10において、側面部16の平均厚みは、400μm以下であればよい。側面部16の平均厚みは、特に限定されないが、液体が充填された状態において適度な強度を維持するという観点からは、側面部16の所定高さにおける平均厚みT1が、60μm以上110μm以下であることが好ましい。ここで所定高さにおける平均厚みT1とは、設置面から開口部12までの高さH1に対し、開口部12から3/8の高さ位置における側面部16の平均厚みを指す。側面部16の平均厚みT1は、上述する所定高さにおいて無作為に選択された4箇所において厚みを測定し、それら測定値を算術平均することで求めることができる。
また側面部16において、四方形の底面部14の角部R近傍位置における平均厚みT2は、特に限定されないが、30μm以上110μm以下であることが好ましい。特に、樹脂容器本体10が、後述するプラグアシスト成形により製造された場合、角部R近傍である平均厚みT2測定領域は、樹脂シートが最も引き延ばされ薄肉化する部分である。かかる領域における平均厚みT2が上述の範囲である樹脂容器本体10を備える液体充填容器100は、液体の保持性が良好で落下などの衝撃を受けても液体が漏れ出にくいにも関わらず、使用する樹脂量が非常に低減されていることが十分に確認される。
本発明において樹脂シートの平均厚みは、シートにおいて無作為に選択された4点においてシート面の法線方向における厚みを測定し、測定値を算術平均することで得られる。
中でも、耐ピンホール性に優れるという観点からは、上記樹脂シートとして、単層のナイロン系樹脂シート、あるいはナイロン系樹脂層を有する積層樹脂シートが好ましい。
また樹脂容器本体10に適度な柔軟性を付与し、衝撃吸収性を高めるという観点からは、上記樹脂シートとして単層のポリエチレン系樹脂シート、あるいはポリエチレン系樹脂層を有する積層樹脂シートが好ましい。
より樹脂シートとして好適な具体例としては、たとえば、両最外面にポリエチレン系樹脂層を有し、その間に、これ以外の樹脂層を有する積層樹脂シートが柔軟性の観点から好ましい。中でも、ポリエチレン系樹脂層/ナイロン系樹脂層/ポリエチレン系樹脂層がこの順で積層されてなる積層シートは、柔軟性および耐ピンホール性を兼ね揃えるという観点からより好ましい。
まず図5Aに示すとおり、所望の成形型201に対し、樹脂容器本体10を構成する一枚の樹脂シートである樹脂シート50を配置する。樹脂シート50は、たとえば平均厚み400μm以下のシート状の樹脂成形物である。樹脂シート50の外縁部は挟持体204に挟持され、水平方向に張った状態が維持される。尚、樹脂容器本体10を深絞り加工する場合、プラグアシスト成形によらず、成形型201に設けられた吸引孔203より樹脂シート50を吸引(真空吸引)し、成形型201の内壁面に沿わせて所望形状に加工することもできる。ただし、プラグアシスト成形を実施することで、より望ましい所望形状の樹脂容器本体10が得られやすい。
尚、図5A~図5Cには加熱装置を図示省略しているが、深絞り加工する前に、適宜、樹脂シート50を加熱して柔らかくすることによって、所望の樹脂容器本体10が得られやすい。
また、樹脂容器本体10は、図1、2に示すとおり、側面部16が折りたたまれることなく伸長した状態であってもよいし、図3に示すとおり側面部16が上下方向に収縮していてもよい。特に樹脂容器本体10に液化性剤44が充填される場合には、当該液化性剤44を充填した状態で樹脂容器本体10を脱気するなどして、見掛け上の容量を減量してもよい。この場合、使用開始直前まで脱気した状態を保つために、透湿防水シート30の上面側に非通気性の蓋シート(図示省略)を設けて密封状態を保つとよい。これによって使用前の液体充填容器100の嵩を減らすことができ、運搬性、収納性を向上させることができる。本発明の樹脂容器本体10は最大厚みが400μm以下と非常に薄いため、脱気により側面部16を収縮させやすい。また蓋シートが除去され密封状態が解除された後、樹脂容器本体10の内部に液体が貯留するにつれて、その重みで側面部16が徐々に伸長し、また透湿防水シート30が上方に押し上げられ、最終的に図2に示す状態になりうる。つまり、樹脂容器本体10の内部に液体が貯留するにつれて、脱気により収縮した樹脂容器本体10が脱気前の形状に近い形状に復元される。
透湿防水シート30は、樹脂容器本体10の開口部12を覆うシートであって、通気性・透湿性を有し、かつ液体の透過を抑制可能なシートである。
本発明において、透湿防水シート30は、透湿防水シート30の開口部12の長手方向に沿った方向をシート長手方向LDとし、透湿防水シート30の開口部12の短手方向に沿った方向をシート短手方向SDとしたとき、シート長手方向LDおよびシート短手方向SDの引張破断強度(N/25mm)が40(N/25mm)以上であるとともに、シート短手方向SDの引張破断伸び(%)が60%以上となるよう構成される。より大きな衝撃にも耐えうるという観点からは、シート長手方向LDおよびシート短手方向SDの引張破断強度は50(N/25mm)以上であることが好ましく、80(N/25mm)以上であることがより好ましく、100(N/25mm)以上であることがさらに好ましい。
このように、シート長手方向LDとシート短手方向SDの引張破断強度を一定以上の強さに特定した上、少なくともシート短手方向SDの引張破断伸びを十分に確保することによって、本発明の所期の課題が良好に解決される。
尚、透湿防水シート30の引張破断強度および引張破断伸びの測定方法は、後述する実施例におけるこれらの測定方法が参照される。
上記微多孔膜樹脂シートの透湿性を阻害しない範囲で、当該微多孔膜樹脂シートに不織布や他の有孔フィルムを積層して多層シートとしてもよい。
樹脂容器本体10には、液体42、液化性剤44または液化性剤44に起因して貯留された液体42が充填される。
液体42は、液状もしくは半液状(ゲル・ゾル)であればよく特に限定されず、液体充填容器100の使用目的によって適宜選択することができる。たとえば、液状または半液状の芳香剤、消臭剤、防カビ剤などが挙げられるがこれに限定されない。これらの液体42は、たとえば気化することで透湿防水シート30を通過し樹脂容器本体10の外部に放出される。
上記潮解性薬剤は、吸湿することによって液化する剤を広く含み、具体的な例としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化リチウム、臭化リチウム、酢酸カリウム等の潮解性物質が挙げられる。上記潮解性物質としては、特に塩化カルシウムや塩化マグネシウムが吸湿能力及び価格等の点から好ましい。潮解性薬剤は、公知の潮解性物質を1種で、または2種以上含有して構成される。たとえば潮解性薬剤は、上述する潮解性物質を1種または2種以上用い、滴下造粒方式や空冷造粒方式等により粒状に製剤される。
たとえば液化性剤44として潮解性薬剤を用いた場合、液体充填容器の使用開始後、その一部が液化し、液体の中に潮解性薬剤の残部が存在する状態、または目視で全ての潮解性薬剤が液体となったことが確認された状態が想定されるが、これらの状態であっても、吸湿機能を発揮しうる。そのため本発明では、特許文献1に開示される除湿剤容器のように潮解性薬剤と液体とを仕切る中皿がなくてもかまわない。
液化性剤44として、吸湿することで液化する潮解性薬剤を含む除湿剤が用いられた液体充填容器100は、本発明の好ましい態様の一つである。かかる態様は、使用開始時は実質的に液体42がゼロであり固体である液化性剤44が樹脂容器本体10に充填されており、使用開始以降、吸湿により徐々に潮解性薬剤が液化して樹脂容器本体10に貯留される液体42の量が増え、使用終了時に樹脂容器本体10に貯留される液体42の量が最大となる。このような態様において、使用者が、使用終了した液体充填容器100を処分するために設置場所から液体充填容器100を持ち上げ、また持ち運ぶなどした際にうっかり落としてしまった場合であっても、透湿防水シート30の破損が抑制され内部の液体42が漏れ出ることが防止されることは好ましい。
深絞り加工可能な真空圧空成形機の成形型に、ポリエチレン系樹脂/ナイロン系樹脂/ポリエチレン系樹脂の順に積層された三層からなる非透湿性の複層フィルム(厚み300μm)をセットした。そして、上記複層フィルムを真空引きしながらプラグアシスト成形して短辺125mm、長辺190mm、深さ80mmの長方形であって上部全面が開口する開口部を有する樹脂容器本体を形成した。このとき尚、開口部から外方向に延在するフランジ部を同時に形成した。フランジ部の幅寸法は、開口部の短辺では15mm、開口部の長辺では18mmとした。このようにして得られた樹脂容器本体は、図4で参照される底面部平均厚みT3が250μm、側面部の所定高さ平均厚みT1は60μm、底面部の角部R近傍位置における平均厚みT2が110μmであった。また上述のとおり形成された樹脂容器本体の最大容量は、1300mlであり、重量は7gであった。
上述のとおり形成された樹脂容器本体に潮解性薬剤(塩化カルシウム・二水和物355g)を充填した。尚、塩化カルシウム・二水和物355gは、約850gの水分を吸湿可能な潮解性薬剤の量である。
次いで、フランジ部の上面に透湿防水シートを熱溶着し、実施例1の液体充填容器を得た。尚、透湿防水シートとしては、ポリオレフィン系微多孔膜の両面に芯層がポリエチレンテレフタレート、鞘層がポリエチレンから構成された鞘芯構造の不織布を貼り合わせたものであって、表1に示す引張破断強度(N/25mm)および引張破断伸び(%)を示すシートを用いた。
シート短手方向の引張破断強度および引張破断伸び、並びにシート長手方向の引張破断強度および引張破断伸びが、表1に示す値に変更された透湿防水シートを用いたこと以外は、実施例1と同様に液体充填容器を作成し、それぞれ実施例2、3および比較例1とした。
各実施例および比較例に用いた透湿防水シートの引張破断強度は以下のとおり測定した。
透湿防水性を示すシートから、幅25mm、長さ80mmの試験片を切り出した。ここで試験片の幅方向は、液体充填容器に用いられた際にシート短手方向となる方向に合わせ、また試験片の長さ方向は、液体充填容器に用いられた際にシート長手方向となる方向に合わせた。引張試験機の保持具に試験片の長さ方向両端部を保持させ、JIS K7127:1999に準拠し、25℃、60%RH環境下で、引張速度200mm/分、チャック間距離50mmの条件で引張り、試験片が破断した際の引張破断強度および引張破断伸びを測定した。この測定を5回行った。得られた測定値から引張破断強度および引張破断伸びごとに算術平均値を求め、これをシート長手方向の引張破断強度(N/25mm)および引張破断伸び(%)とした。
また試験片の幅方向を、液体充填容器に用いられた際にシート長手方向となる方向に合わせ、また試験片の長さ方向を、液体充填容器に用いられた際にシート短手方向となる方向に合わせたこと以外は、上述と同様に試験を5回行い、この算術平均値をシート短手方向の引張破断強度(N/25mm)および引張破断伸び(%)とした。
尚、引張試験機は、株式会社エー・アンド・デイ製のフォーステスターMCT2105SPEEDCONTROLを用いた。
上述のとおり作成された各実施例および比較例を室内に設置し、樹脂容器本体に充填された潮解性薬剤を吸湿させて液化させた。樹脂容器本体に液体が800mlまで溜まったものを、吸湿後サンプルとした。
吸湿後サンプルを25℃の環境下に24時間以上静置し、JIS S3106:1994の落下衝撃試験に準拠して耐衝撃性試験(1)を実施した。具体的には、厚さ30mmの平滑な樫板の面に対し、1mの高さから吸湿後サンプルの底面を下に向けた状態で落下させた後、吸湿後サンプルの破損状況を目視で観察し、以下のとおり評価した。
○・・・破損が確認されず液漏れもなかった。
×・・・透湿防水シートの破損が確認された。
一方、シート長手方向およびシート短手方向の引張破断強度(N/25mm)がいずれも40(N/25mm)以上であるとともに、シート短手方向の引張破断伸び(%)が60%以上である実施例はいずれも、耐衝撃性試験(1)において良好な評価であり、本発明の所期の課題を解決することが確認された。
耐衝撃性試験(1)と同様に吸湿後サンプルを作成し、以下のとおり、より過酷な条件で耐衝撃性試験(2)を行った。
具体的には、吸湿後サンプルを25℃の環境下に24時間以上静置し、厚さ30mmの平滑な樫板の面に、50cmの高さから吸湿後サンプルの短手側面を下に向けた状態で落下させた後、吸湿後サンプルの破損状況を目視で観察した。
上述する50cmの落下試験後の目視の観察で破損が確認されなかった場合は、落下開始の高さを10cmずつ増やし、同様の落下試験を行った。破損し液漏れが発生したときの落下高さを破損高さとし、表1に示した。
さらに、シート短手方向の引張破断伸び(%)がシート長手方向の引張破断伸び(%)より大きい実施例1は、耐衝撃性試験(2)において最も破損高さが高く、非常に優れた耐衝撃性が確認された。
(1)上部に開口部を有する樹脂容器本体と、
前記開口部を覆う透湿防水シートと、
前記樹脂容器本体に充填された液化性剤または液体と、を備える液体充填容器であって、前記樹脂容器本体の最大厚みが400μm以下であり、
前記透湿防水シートの前記開口部の長手方向に沿った方向をシート長手方向とし、前記透湿防水シートの前記開口部の短手方向に沿った方向をシート短手方向としたとき、
前記シート長手方向および前記シート短手方向の引張破断強度が40(N/25mm)以上であるとともに、
前記シート短手方向の引張破断伸びが60%以上であることを特徴とする液体充填容器。(2)前記樹脂容器本体が、樹脂シートにより構成されている上記(1)に記載の液体充填容器。
(3)前記シート長手方向の引張破断伸びが60%以上である上記(1)または(2)に記載の液体充填容器。
(4)前記シート短手方向の引張破断伸びがシート長手方向の引張破断伸びより大きい上記(1)から(3)のいずれか一項に記載の液体充填容器。
(5)前記樹脂容器本体の最大容積が800ml以上2000ml以下であり、
前記樹脂容器本体の重量が2g以上22g以下である上記(1)から(4)のいずれか一項に記載の液体充填容器。
(6)前記液化性剤が湿気を吸収することで液化する潮解性薬剤を含む除湿剤である(1)から(5)のいずれか一項に記載の液体充填容器。
12・・・開口部
14・・・底面部
16・・・側面部
16a・・・長手側面部
16b・・・短手側面部20・・・フランジ部
30・・・透湿防水シート
42・・・液体
44・・・液化性剤
50・・・樹脂シート
100・・・液体充填容器
201・・・成形型
202・・・プラグ
203・・・吸引孔
204・・・挟持体
LD・・・シート長手方向
SD・・・シート短手方向
H1、H2・・・高さ
T1、T2、T3・・・平均厚み
R・・・角
Claims (6)
- 上部に開口部を有し、熱可塑性樹脂から構成される樹脂容器本体と、
前記開口部を覆う透湿防水シートと、
前記樹脂容器本体に充填された液化性剤または液体と、を備える液体充填容器であって、前記樹脂容器本体の最大厚みが400μm以下であり、
前記透湿防水シートの前記開口部の長手方向に沿った方向をシート長手方向とし、前記透湿防水シートの前記開口部の短手方向に沿った方向をシート短手方向としたとき、
前記シート長手方向および前記シート短手方向の引張破断強度が40(N/25mm)以上であるとともに、
前記シート短手方向の引張破断伸びが60%以上であることを特徴とする液体充填容器。 - 前記樹脂容器本体が、樹脂シートにより構成されている請求項1に記載の液体充填容器。
- 前記シート長手方向の引張破断伸びが60%以上である請求項1または2に記載の液体充填容器。
- 前記シート短手方向の引張破断伸びがシート長手方向の引張破断伸びより大きい請求項1から3のいずれか一項に記載の液体充填容器。
- 前記樹脂容器本体の最大容積が800ml以上2000ml以下であり、
前記樹脂容器本体の重量が2g以上22g以下である請求項1から4のいずれか一項に記載の液体充填容器。 - 前記液化性剤が湿気を吸収することで液化する潮解性薬剤を含む除湿剤である請求項1から5のいずれか一項に記載の液体充填容器。
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