JP7404148B2

JP7404148B2 - 二重構造容器の製造方法

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Publication number: JP7404148B2
Application number: JP2020079736A
Authority: JP
Inventors: 将石川; 淳史風間
Original assignee: Mebius Packaging Co Ltd
Current assignee: Mebius Packaging Co Ltd
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2020-04-28
Publication date: 2023-12-25
Anticipated expiration: 2040-04-28
Also published as: JP2021172405A

Description

本発明は、二重構造容器の製造方法に関する。

従来、弾性変形可能な外容器と、内容物の減少に伴って収縮変形する内容器とからなる二重構造容器が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような二重構造容器にあっては、圧搾して内容物を吐出させた後に、内容器への空気の流入を遮断することによって、内容物の品質保持を可能にしている。

特開平６－３９９０６号公報

ところで、この種の二重構造容器にあっては、圧搾して内容物を吐出させた後に、外容器と内容器との間に空気が流入することによって、収縮変形した内容器が外容器から剥離していきながら、外容器が元の形状に復元するようにしている。このため、外容器と内容器との間への空気の流入が妨げられないようにする必要がある。

このような事情に鑑みて、本発明者らは、この種の二重構造容器において、外容器と内容器との間への空気の流入が妨げられないようにすべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

本発明に係る二重構造容器の製造方法は、容器の外郭を形成する外容器と、収容された内容物が減少するに伴って収縮変形するとともに、前記外容器から剥離可能な収容部を含む内容器とを備える二重構造容器の製造方法であって、一端側が口部とされた有底筒状に成形された外プリフォームと、一端側が内口部とされた有底筒状に成形され、前記内口部が、前記外プリフォームの前記口部の径方向内側に、通気路が形成されるように所定の間隔を以て保持されて、前記外プリフォームの内側に挿入された内プリフォームとをブロー成形型にセットして、前記外プリフォームが前記外容器に成形され、前記内プリフォームが前記内容器に成形されるように、前記外プリフォームと前記内プリフォームとを一体にブロー成形するに際し、前記内プリフォームが延伸された部位を内側から加熱して収縮させて、前記外プリフォームが延伸された部位から引き離すことによって、少なくとも前記外容器の前記口部の下方の拡径開始領域において、前記内容器の前記収容部との間に間隙を形成する方法としてある。

本発明によれば、少なくとも外容器の口部の下方の拡径開始領域において、内容器の収容部との間に間隙を形成することで、内容物を吐出させるに際し、当該間隙を起点に、内容器の収容部が外容器から確実に剥離して、外容器と内容器との間への空気の流入が妨げられることのない二重構造容器を製造することができる。

本発明の実施形態に係る二重構造容器の製造方法において、製造対象となる二重構造容器の一例を模式的に示す縦断面図である。本発明の実施形態に係る二重構造容器の製造方法に用いるプリフォームの一例を模式的に示す縦断面図である。図２のＡ－Ａ端面図である。本発明の実施形態に係る二重構造容器の製造方法の一工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る二重構造容器の製造方法の一工程を模式的に示す説明図である。本発明の実施形態に係る二重構造容器の製造方法の一工程を模式的に示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態に係る二重構造容器の製造方法によって製造される二重構造容器の一例を模式的に示す縦断面図である。

図１に示す容器１は、圧搾して内容物を吐出させるに際し、弾性変形によって元の形状に復元可能な外容器２と、収容された内容物が減少するに伴って収縮変形するとともに、外容器２から剥離可能な収容部３２を含む内容器３とを備えている。
なお、図１には、収容部３２が収縮変形した状態を、二点鎖線で模式的に示している。

外容器２は、口部２１、肩部２２、胴部２３、及び底部２４を含む所定の容器形状に成形されて、容器１の外郭を形成している。
外容器２の口部２１は、図示しない吐出キャップが装着される円筒状の部位である。口部２１の開口端側には、吐出キャップを打栓によって装着するための嵌合部２１ａが設けられているが、吐出キャップの装着手段は、これに限定されない。例えば、螺着によって装着するようにしてもよい。
また、口部２１の下端側には、周方向に沿って外方に突出する環状のネックリング２１ｂが設けられており、ネックリング２１ｂの下方の首下部２１ｃが、胴部２３に向かって拡径しはじめて、口部２１と胴部２３との間をつなぐ肩部２２に連接している。

ここで、本発明にあっては、口部２１を上にした図１に示す状態で、上下左右及び縦横の方向を規定するものとし、後述するプリフォーム１０についても同様に、口部２１を上にした図２に示す状態で、上下左右及び縦横の方向を規定するものとする。

内容器３は、収容部３２の上方に連接された内口部３１が、外容器２の口部２１の径方向内側に、所定の間隔を以て保持された状態で、外容器２の内側に配設されている。図示する例では、内口部３１の外周面に周方向に沿って張り出すフランジ部３１ａが、外容器２の口部２１の内周面に周方向に沿って形成された段部２１ｄに保持されている。その際、フランジ部３１ａの周縁に、切り欠き部３１ｂを形成することで、外プリフォーム２０の口部２１の内周面との間に通気路Ｈが形成されるようにしている（後述する図３参照）。
そして、内容器３の収容部３２は、外容器２のネックリング２１ｂの下方の首下部２１ｃ、すなわち、外容器２の口部２１の下方の拡径開始領域２１ｃとの間に間隙Ｇが形成されるようにして、外容器２の肩部２２、胴部２３、及び底部２４の内面に剥離可能に接合されている。

外容器２の口部２１に装着される吐出キャップは、例えば、吐出口側を下にして容器１を圧搾したときに、吐出口が開放されて内容物を吐出させることができ、容器１を圧搾する力を弱めると、吐出口が閉塞して内容器３への空気の流入を遮断する一方で、外容器２と内容器３との間に空気を流入させることができ、かつ、外容器２と内容器３との間に流入した空気の漏出を抑止できるものであれば、その具体的な構成は特に限定されない。

このような容器１にあっては、圧搾して内容物を吐出させた後に、外容器２と内容器３との間に空気が流入することによって、収縮変形した内容器３の収容部３２が外容器２から剥離していきながら、外容器２が元の形状に復元するようにしている。これによって、内容物が収容された内容器３への空気の侵入を遮断し、内容物と空気との接触を低減することで、内容物の品質保持を可能にしている。このため、外容器２と内容器３との間への空気の流入が妨げられないようにする必要があり、空気の流入が妨げられてしまうと、外容器２が元の形状に復元しなくなってしまう。

本実施形態では、少なくとも外容器２の口部２１の下方の拡径開始領域２１ｃにおいて、内容器３の収容部３２との間に間隙Ｇを形成することで、圧搾して内容物を吐出させるに際し、当該間隙Ｇを起点に、内容器３の収容部３２が外容器２から確実に剥離していくようにし、これによって、外容器２と内容器３との間への空気の流入が妨げられないようにして、外容器２が元の形状に良好に復元するようにしている。

次に、このような容器１を製造対象とする本実施形態に係る二重構造容器の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態に係る二重構造容器の製造方法に用いるプリフォームの一例を模式的に示す縦断面図であり、図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。

これらの図に示すプリフォーム１０は、外プリフォーム２０と、外プリフォーム２０の内側に挿入された内プリフォーム３０とを備えている。
外プリフォーム２０は、一端側が口部２１とされた有底筒状に成形され、口部２１の下端側には、周方向に沿って外方に突出する環状のネックリング２１ｂが設けられている。内プリフォーム３０は、一端側が内口部３１とされた有底筒状に成形され、内口部３１が、外プリフォーム２０の口部２１の径方向内側に、通気路Ｈが形成されるように所定の間隔を以て保持されて、外プリフォーム２０の内側に挿入されている。

内プリフォーム３０の内口部３１が、所定の間隔を以て、外プリフォーム２０の口部２１の径方向内側に保持されるようにするには、例えば、内プリフォーム３０の内口部３１の外周面に周方向に沿って張り出すフランジ部３１ａが、外プリフォーム２０の口部２１の内周面に周方向に沿って形成された段部２１ｄに保持されるようにすることができるが、これに限定されない。

また、図示する例では、フランジ部３１ａの周縁に切り欠き部３１ｂを形成することによって、空気の流入を許容する通気路Ｈが形成されるようにしているが、これに限定さない。例えば、外プリフォーム２０の口部２１の内周面に縦溝を刻設するなどして、フランジ部３１ａの周縁との間に通気路Ｈが形成されるようにしてもよい。

なお、外プリフォーム２０の口部２１、内プリフォーム３０の内口部３１は、後述するようにしてブロー成形する際に延伸されずに、概ねそのままの状態で前述した容器１における外容器２の口部２１、内容器３の内口部３１となることから、容器１とプリフォーム１０とで共通する部位には同一の符号を示す。

プリフォーム１０が備える外プリフォーム２０と内プリフォーム３０とは、熱可塑性樹脂を使用して射出成形、又は圧縮成形などによって、所定の形状に成形される。熱可塑性樹脂としては、ブロー成形が可能な任意の樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，非晶ポリアリレート，ポリ乳酸，ポリエチレンフラノエート又はこれらの共重合体などの熱可塑性ポリエステルが使用でき、特に、ポリエチレンテレフタレートなどのエチレンテレフタレート系熱可塑性ポリエステルが好適に使用できる。これらの樹脂は二種以上混合してもよく、他の樹脂をブレンドしてもよい。ポリカーボネート，アクリロニトリル樹脂，ポリプロピレン，プロピレン－エチレン共重合体，ポリエチレンなども使用できる。
また、外プリフォーム２０と内プリフォーム３０とは、単層に成形するに限らず、必要に応じて、ガスバリア層などを含む多層に成形することもできる。

プリフォーム１０は、外プリフォーム２０と内プリフォーム３０のそれぞれが、加熱により軟化させてブロー成形が可能な状態とされてから、図４に示すように、ブロー成形型１００にセットされ、必要に応じて図示しない延伸ロッドにより軸方向（縦方向）に延伸されつつ、ブローノズル１０１の吹き出し口１０２から供給される高圧のブローエアーによって軸方向及び周方向（横方向）に延伸される。

これにより、外プリフォーム２０が、容器１の外容器２に成形され、内プリフォーム３０が、容器１の内容器３に成形されるように、外プリフォーム２０と内プリフォーム３０とが一体にブロー成形される。すなわち、外プリフォーム２０は、口部２１よりも下方の部位が延伸されて、ブロー成形型１００のキャビティ形状が転写されることによって、容器１の外郭を形成する外容器２に成形される。一方、内プリフォーム３０は、内口部３１よりも下方の部位が、外プリフォーム２０の口部２１よりも下方の部位と一体に延伸されて、外容器２の内面に剥離可能に接合された収容部３２に成形される。

本実施形態にあっては、このようにして、プリフォーム１０をブロー成形するに際し、例えば、高周波誘導加熱などにより発熱させた棒状の発熱体１０３を挿通するなどして、内プリフォーム３０が延伸された部位を内側から加熱して収縮させて、外プリフォーム２０が延伸された部位から引き離すことによって、少なくとも外容器２の口部２１の下方の拡径開始領域２１ｃにおいて、内容器３の収容部３２との間に間隙Ｇを形成する（図５及び図６参照）。

内プリフォーム３０が延伸された部位を内側から加熱して収縮させるタイミングは、容器１の成形に支障が生じないように適宜調整することができる。例えば、延伸後の冷却工程を経てから又その途中で、内プリフォーム３０が延伸された部位が、ある程度冷却されたタイミングで加熱して収縮させるのが好ましい。また、内プリフォーム３０が延伸された部位を選択的に収縮させて、少なくとも外容器２の口部２１の下方の拡径開始領域２１ｃとの間に間隙Ｇを形成することができるように、ブロー成形の諸条件とのバランスを考慮して、発熱体１０３の形状、加熱温度や加熱時間などとともに、最適なタイミングを決定するのが好ましい。

以上のように、本実施形態によれば、少なくとも外容器２の口部２１の下方の拡径開始領域２１ｃにおいて、内容器３の収容部３２との間に間隙Ｇを形成することで、内容物を吐出させるに際し、当該間隙Ｇを起点に、内容器３の収容部３２が外容器２から確実に剥離して、外容器２と内容器３との間への空気の流入が妨げられることのない二重構造容器を製造することができる。
特に、本実施形態では、内プリフォーム３０が延伸された部位を、選択的に内側から加熱して収縮させることができ、成形された内容器３の収容部３２の容積、すなわち、収容可能な内容物の量に、ばらつきが生じたりしないように、収縮量が一定となるように制御しつつ、剥離し難い外容器２の口部２１の下方の拡径開始領域２１ｃとの間に間隙Ｇを形成することができる。

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

例えば、前述した実施形態では、容器１の全体が概ね円筒状となるように形成された例を図示して説明したが、容器１の具体的な形状は特に限定されない。
また、前述した実施形態では、外容器２が弾性変形可能とされ、圧搾により内容物を吐出するようにした例について説明したが、本発明は、外容器２が弾性変形せずに、圧力差によって内容器３の収容部３２から内容物を吐出（吸引）するようにした二重構造容器にも適用できる。そのような場合にあっても、外容器２と内容器３との間への空気の流入が妨げられることがないため、内容物が減少するのに伴って、内容器３の収容部３２が収縮変形しながら、外容器２から確実に剥離していくようにすることができる。

また、前述した実施形態では、発熱体１０３を挿通することにより、内プリフォーム３０が延伸された部位を内側から加熱して収縮させるようにしているが、加熱手段はこれに限定されない。レーザー加熱、高温エアなどの加熱手段を適宜用いることもできる。

１容器（二重構造容器）
２外容器
２０外プリフォーム
２１口部
２１ｂネックリング
２１ｃ拡径開始領域
２１ｄ段部
３内容器
３０内プリフォーム
３１内口部
３１ａフランジ部
３１ｂ切り欠き部
３２収容部
１００ブロー成形型
１０３発熱体

Claims

容器の外郭を形成する外容器と、収容された内容物が減少するに伴って収縮変形するとともに、前記外容器から剥離可能な収容部を含む内容器とを備える二重構造容器の製造方法であって、
一端側が口部とされた有底筒状に成形された外プリフォームと、
一端側が内口部とされた有底筒状に成形され、前記内口部が、前記外プリフォームの前記口部の径方向内側に、通気路が形成されるように所定の間隔を以て保持されて、前記外プリフォームの内側に挿入された内プリフォームと
をブロー成形型にセットして、
前記外プリフォームが前記外容器に成形され、前記内プリフォームが前記内容器に成形されるように、前記外プリフォームと前記内プリフォームとを一体にブロー成形するに際し、
前記内プリフォームが延伸された部位を内側から加熱して収縮させて、前記外プリフォームが延伸された部位から引き離すことによって、
少なくとも前記外容器の前記口部の下方の拡径開始領域において、前記内容器の前記収容部との間に間隙を形成することを特徴とする二重構造容器の製造方法。
棒状の発熱体を挿通することにより、前記内プリフォームが延伸された部位を内側から加熱して収縮させる請求項１に記載の二重構造容器の製造方法。
前記内プリフォームの前記内口部の外周面に、周方向に沿って張り出すフランジ部を形成し、前記フランジ部を、前記外プリフォームの前記口部の内周面に周方向に沿って形成された段部に保持させた請求項１又は２に記載の二重構造容器の製造方法。