JP2021073115A - 複合プリフォームおよびその製造方法、並びに複合容器およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一実施形態において、図1に示すように、複合プリフォーム70は、単層構造のプリフォーム10aと、プリフォーム10aの外側を取り囲むように設けられた、単層構造の熱収縮性プラスチック製部材40aとを備える。
プリフォーム10aは、図1に示すように、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。
また、プリフォーム10aは、赤色、青色、黄色、緑色、茶色、黒色、白色等の着色剤を含んでいても良いが、リサイクル適性を考慮した場合、これら着色剤を含まず、無色透明であることが好ましい。
一実施形態において、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。
図1に示すように、熱収縮性プラスチック製部材40aは、プリフォーム10aに接着されることなく、その外側を取り囲むように設けられ、プリフォーム10aに対して移動または回転しないほどに密着されているか、また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が熱収縮性を有することにより、ブロー成形の際、プリフォーム10aに対するずれであったり、容器本体10とプラスチック製部材40との間に気泡が生じてしまうことを防止することができ、外観が良好な複合容器10Aを得ることができる。
また、図1に斜線部として示すように、プリフォーム10aの底部30a側の熱収縮性プラスチック製部材40aの一端が熱圧着されており、これによりプリフォーム10aの底部30aを覆う底部を形成していることが好ましい。
通常、熱収縮性のプラスチック製部材40aにより、プリフォーム10aの底部30aを覆うことは困難であった。しかしながら、このような構成とすることにより、ブロー成形後、容器本体10の底部を熱収縮性のプラスチック製部材40で覆うことが可能となり、ガスバリア性等、底部に様々な機能を付与することができる。
この熱圧着は、プリフォーム10aの底部30aの形状に沿って行われていることが特に好ましい。これにより、ブロー成形後の容器本体10と熱収縮性プラスチック製部材40との間の気泡発生を防止することができ、容器本体10に対する熱収縮性プラスチック製部材40の密着性を向上させることができる。また、気泡が存在しないため、複合容器10Aの外観も向上させることができる。
熱収縮性プラスチック製部材40aがねじり部80を備えることにより、底部形成することができるだけではなく、ブロー成形後に複合容器10Aが備える容器本体10と熱収縮性プラスチック製部材40との間に気泡が発生してしまうことを防止することができると共に、ブロー成形時に加わる力によって、熱圧着した部分が剥がれてしまったり等、破損してしまうことを防止することができる。
熱収縮性プラスチック製部材40aがこのような切り込み有することにより、ブロー成形後の複合容器10Aからプラスチック製部材40を容易に分離除去することができるようになる。
このような長さの切り込み線を有する熱収縮性プラスチック製部材40aを、プリフォーム10aと共に、ブロー成形することにより、ブロー成形後の熱収縮性プラスチック製部材40は、3mm以上、15mm以下の切り込み線を有することとなり、この切り込み線に基づき容易に容器本体10から分離することができる。
また、切り欠けの形状も、特に限定されるものではなく、容器本体10の大きさ、形状等を考慮し、適宜、変更してよく、例えば、三角形状や四角形状、または半円形状や扇形状のような曲線を組み合わせた形状等、様々な形状とすることができる。
切り欠けの形状が三角形である場合、例えば、縦の長さを0.5mm以上、5mm以下、横の長さを0.1mm以上、8mm以下とすることができるがこれに限定されるものではない。
このような大きさの切り欠けを有する熱収縮性プラスチック製部材40aをプリフォーム10aと共に、ブロー成形することにより、ブロー成形後の熱収縮性プラスチック製部材40は、縦の長さを1mm以上、15mm以下、横の長さを0.5mm以上、10mm以下の三角形の切り欠けを有することとなり、この切り欠けに基づき容易に容器本体10から分離することができる。
熱収縮性プラスチック製部材40aの近赤外線透過率を上記数値範囲とすることにより、ブロー成形工程の近赤外線加熱において、プリフォーム10aを取り囲む熱収縮性プラスチック製部材40aばかりが温められ、溶解してしまい、その外観が劣化してしまうことを防止することができる。また、プリフォーム10aを効率良く加熱することができるため、生産効率を高めることができる。
熱収縮性プラスチック製部材40aの近赤外線透過率は、後述する樹脂材料や着色剤の種類や含有量等を変更することにより調整することができる。
なお、本発明において、近赤外線とは、波長が800nm〜2500nmの光線のことを指す。
また、近赤外線透過率が50%以上であるとは、公知の分光光度計(例えば、浜松ホトニクス株式会社製の分光器)を用いて熱収縮性プラスチック製部材40aに対して吸光度の測定を行った際、800nm〜1500nmでその透過率が50%以上となることをいう。
熱収縮性プラスチック製部材40aの比重を上記のようにすることで、ブロー成形後の熱収縮性プラスチック製部材40を容器本体10から水中において容易に分離することができる。
また、このとき、容器本体10の比重は、1超であることが好ましく、1.2超であることがより好ましい。
一実施形態において、樹脂材料として、ポリオレフィン系樹脂を使用することができる。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン(LDPE、MDPE、HDPE、LLDPE)、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリイソプレンや、これらを構成する単量体(アルケン)とその他の単量体との共重合体、例えば、エチレンと炭素数が4以上のαオレフィンとの共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂等が挙げられる。
熱収縮性プラスチック製部材40aは、上記したポリオレフィン系樹脂を1種または2種以上含んでいてもよい。
着色剤としては、顔料を使用しても、染料を使用してもよいが、耐光性という観点からは、顔料を使用することが好ましい。
着色剤の色についても特に限定されるものではなく、茶色、黒色、緑色、白色、青色または赤色などの着色剤を使用することができる。
内容物としてビールが複合容器10Aに充填される場合、ブロー成形後のプラスチック製部材40には、波長400〜500nmの可視光線をカットすることが求められる。
一実施形態において、茶色の着色剤を熱収縮性プラスチック製部材40aに含有させることにより、波長400〜500nmの可視光線をカットすることができ、ビール中の苦味成分が日光によって分解されて、日光臭成分である3−メチル−2−ブテン−1−チオールが生成される不具合を防止することができる。
なお、本発明において、「ビール」とは、日本の酒税法に定められたもの、すなわち「麦芽、ホップおよび水を原料として発酵させたもの。および麦芽、ホップ、水および米その他政令で定める物品を原料として発酵させたもの(但し、その原料中当該政令で定める物品の重量の合計が麦芽の重量の十分の五をこえないものに限る)。」のほか、酒税法上の「発泡酒」、すなわち原料中の麦芽の重量が水以外の原料の重量の(1)100分の67以上のもの、(2)100分の50以上100分の67未満のもの、(3)100分の25以上100分の50未満のもの、および(4)100分の25未満のものや、いわゆる「第3のビール」、「ビールテイスト飲料」、および「雑酒」も含む。
熱収縮性プラスチック製部材40aにおける着色剤の含有量を上記数値範囲とすることにより、熱収縮性プラスチック製部材40a中において着色剤を良好に分散させることができる。また、成形性を維持することができるため、熱収縮性プラスチック製部材40aを容易に作成することができる。
より詳細には、まず、樹脂材料等を、押出装置内で加熱溶融し、溶融した樹脂材料等をリングダイより連続的に押し出し、冷却することにより、未延伸の押出チューブ1に成形する(図4(a)参照)。
次いで、この未延伸の押出チューブの一端を溶着または接着することによって、押出チューブの一端を閉鎖する。
さらに、この一端が閉鎖された押出チューブ1を、押出チューブ1の外径よりも大きい内径を有する金型2内に配置する(図4(b)参照)。
次いで、押出チューブ1の他端にブロー装置3を配置(装着)する(図4(c)参照)。このとき、ブロー装置3は、押出チューブ1と、これらの間からエアが漏れないよう密着させることが好ましい。
続いて、押出チューブ1、金型2およびブロー装置3を、この配置のまま加熱炉4に送り込み、加熱炉4の内部で70〜150℃に加熱する(図4(d)参照)。加熱炉4としては、その内部を均一な温度にするために、熱風循環式加熱炉を用いても良い。あるいは押出チューブ1、金型2およびブロー装置3を、加熱した液体中を通過させることにより、これらを加熱しても良い。
次に、押出チューブ1、金型2およびブロー装置3を、加熱炉4から取り出し、ブロー装置3から押出チューブ1内にエアを噴出することにより、押出チューブ1の内面を加圧延伸する。これにより、押出チューブ1は、膨張し、金型2の内面形状に沿って拡径される(図4(e)参照)。
その後、ブロー装置3からエアを噴出した状態のまま、押出チューブ1を冷水中で冷却し、押出チューブを金型2から取り出す(図4(f)参照)。これを所望の大きさにカットすることにより熱収縮性プラスチック製部材40aが得られる(図4(g)参照)。
印刷は、例えばインクジェット法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、熱転写法、ホットスタンプ(箔押し)等の印刷法により行うことができる。例えば、インクジェット法を用いる場合、熱収縮性プラスチック製部材40a(40)にUV硬化型インクを塗布し、これにUV照射を行い、硬化することにより印刷層を形成させることができる。
この印刷は、プリフォーム10aに嵌め込む前の熱収縮性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の外側に熱収縮性プラスチック製部材40aを設けた状態で施されても良い。さらに、ブロー成形後の複合容器10Aが備える熱収縮性プラスチック製部材40に印刷が施されても良い。
本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、
プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを準備する工程と、
プリフォーム10aを熱収縮性プラスチック製部材40aの他端から嵌め込む工程と、 プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを加熱し、熱収縮性プラスチック製部材40aを熱収縮させる工程と、を含んでなる。
また、本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、熱収縮性プラスチック製部材40aの余白部を熱圧着する工程をさらに含んでいてもよい。
また、本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、熱圧着した余白部をねじり,ねじり部80を形成する工程をさらに含んでいてもよい。
また、本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、熱収縮性プラスチック製部材40aに切り込みを設ける工程を含んでいてもよい。
さらに、本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、プリフォーム10aおよび/または熱収縮性プラスチック製部材40aを殺菌処理する工程をさらに含んでいてもよい。
プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aは、上記した方法により作製したものを使用してもよく、市販されるものを使用してもよい。
余白部の長さは、3mm以上であることが好ましく、5mm以上、20mm以下であることがより好ましい。
余白部の長さを上記数値範囲とすることにより、熱圧着工程をより容易に行うことができる。また、過度に余白部を設けることが防止でき、使用する材料を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。
なお、本発明において、熱収縮性プラスチック製部材40aの長さとは、図6に示されるように、熱収縮前の長さXをいう。また、プリフォーム10aの胴部20aおよび底部30aの長さの和とは、図7に示される長さYをいう。
本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、熱収縮性プラスチック製部材40aの一端からプリフォーム10aを嵌め込む工程を含んでなる。
これにより、ブロー成形時において、プリフォーム10aの温度を高めるために、熱収縮性プラスチック製部材40aを過度に加熱してしまうおそれが少なくなり、熱収縮性プラスチック製部材40a表面が溶融してしまい、外観を損なってしまうことを防止することができる。
プリフォーム10a表面の加熱温度は、特に限定されるものではないが、40℃以上、90℃以下に加熱することが好ましく、50℃以上、70℃以下に加熱することがより好ましい。加熱温度を上記数値範囲とすることにより、プリフォーム10aと、熱収縮性プラスチック製部材40aとの密着性をより向上させることができる。
本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを加熱し、熱収縮性プラスチック製部材40aを熱収縮させ、プリフォーム10aに密着させる工程を含む。
本発明の複合プリフォーム70の製造方法は、プリフォーム10aの嵌め込みを行った熱収縮性プラスチック製部材40aの一端とは反対の端(他端)を熱圧着する工程を含んでいてもよい。
熱圧着に使用する器具(以下、場合により「圧着器具」という)は、近赤外線や、温風等により圧着部を加熱した後、挟み込む等して、該端を圧着することができるものであれば特に限定されず、例えば、金属製や耐熱性の樹脂製の器具を利用することができ、これらを組み合わせても良い。
熱収縮性プラスチック製部材40aの熱圧着をプリフォーム10aの底部30aの形状に沿って行う場合、図8に示すような一対の圧着器具90A、Bにより挟み込むことにより行うことができる。この圧着器具の材質は特に限定されず、金属製や耐熱性の樹脂製のものを使用することができる。
また、圧着器具の表面は、平坦なものであってもよく、一部または全体に凹凸形状を有するものであっても良い。
また、圧着器具は、その表面に加熱機構を有していてもよい。これにより、圧着強度をより高めることができる。圧着器具表面の加熱温度は、例えば、100℃以上、250℃以下とすることが好ましい。
圧着部のカットは、図1に示すように、直線状に行ってもよく、プリフォーム10aの底部の形状に沿った形状に行ってもよい(図示せず)。
本発明の方法は、熱圧着した部分をねじり、図9に示すねじり部80を形成させる工程を含んでいてもよい。
本発明の方法が、このような工程を含むことにより、ブロー成形後の熱収縮性プラスチック製部材40の底部形成することができるだけではなく、複合容器10Aが備える容器本体10と熱収縮性プラスチック製部材40との間に気泡が発生してしまうことを防止することができると共に、ブロー成形時に加わる力によって、熱圧着した部分が剥がれてしまったり等、破損してしまうことを防止することができる。
また、プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを保持する保持部および回転部を含む回転装置等を用いて機械的に行うことができる。
また、これらを組み合わせた方法により行ってもよく、具体的には、熱圧着した部分をペンチなどの器具を用いて挟み、プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを回転部により回転させることによっても、ねじり部80を形成することができる。
具体的には、圧着器具に回転機構を設け、プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを保持部に固定し、圧着器具を回転させることにより行うことができる。また、圧着器具を保持部として利用し、回転部によりプリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを回転させることによっても行うことができる。
本発明の方法は、熱収縮性プラスチック製部材40aに切り込みを設ける工程を含んでいてもよい。
熱収縮性プラスチック製部材40aに切り込みを設けることにより、ブロー成形後の複合容器10Aから熱収縮性プラスチック製部材40をこの切り込みから容易に分離除去することができるようになる。
使用するレーザー光は、特に限定されるものではなく、例えば、He−Neレーザー、Arレーザー、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、金属蒸気レーザー、ファイバレーザー、Nd:YAGレーザーを含むYAGレーザー類、およびそれらの高調波レーザー等が挙げられる。
さらに、切り込みの形成は、複合プリフォーム70をブロー成形した複合容器10Aに対して行ってもよく、レーザー光等を利用して熱収縮性プラスチック製部材40に形成することができる。
摘まみ部は、従来公知の接着剤により熱収縮性プラスチック製部材40aに接着することができる。例えば、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリアクリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エチレン共重合体接着剤、セルロース系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、アミノ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤などの接着剤を使用することができる。
本発明の方法は、プリフォーム10aの内外面および/または熱収縮性プラスチック製部材40a内外面を殺菌処理する工程を含んでいてもよい。
この殺菌処理は、嵌め込みを行う前のプリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40aに対して行ってもよく、嵌め込みを行った後のプリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40aに対して行ってもよく、両時点において行ってもよい。
さらに、殺菌処理は、ブロー成形後の複合容器10Aが備える容器本体10および熱収縮性プラスチック製部材40に対して行ってもよい。
(1)薬剤殺菌処理の一つとして、過酸化水素(H2O2)殺菌処理が挙げられる。過酸化水素殺菌処理は過酸化水素成分を含むミスト、ガスまたはこれらの混合物を生成し、この過酸化水素のミスト、ガスまたはこれらの混合物をプリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40a、複合プリフォーム70または複合容器10Aに対して噴射することにより殺菌処理を行なうものである。また、プリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40a、複合プリフォーム70に対しては、過酸化水素水に浸漬させた後、ホットエアーをブローすることで殺菌処理を行っても良い。
過酸化水素を接触、付着させることにより、プリフォーム10a表面に付着した微生物が殺菌され、あるいは傷付けられる。なお、プリフォームへのミスト、ガスまたはこれらの混合物の吹き付けの直前に、プリフォームに熱風を吹き付ける等してプリフォームを予備加熱してもよく、直後に、プリフォームに熱風を吹き付ける等して複合プリフォーム70の内面または/および外面に付着した過酸化水素がホットエアの熱で活性化され、これによりプリフォームの微生物が殺菌される。また、ホットエアの吹き付けによってプリフォームに付着した余分な過酸化水素はプリフォーム1の表面から速やかに除去される。
この過酢酸殺菌処理は、プリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40a、複合プリフォーム70または複合容器10Aに対して過酢酸水溶液を液またはガス状で噴霧することにより殺菌処理を行なうものである。
(1)光殺菌処理として、UV殺菌処理や光パルス殺菌処理を挙げることができる。この殺菌処理は、プリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40a、複合プリフォーム70または複合容器10Aに対して光を照射して殺菌処理を施すものである。このような光としては、例えば波長150〜2000nmの紫外線またはキセノンランプから発光する光を用いることができる。
放射線殺菌処理の一つとして、EB殺菌処理を用いることができる。このEB殺菌処理は、プリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40a、複合プリフォーム70または複合容器10Aに対して電子ビーム(EB)を照射して殺菌処理を行なうものである。
(1)温水殺菌処理は、例えば70℃〜95℃の温水を準備し、この温水をプリフォーム10a、熱収縮性プラスチック製部材40a、複合プリフォーム70または複合容器10Aに噴射することにより殺菌処理を施すものである。
(1)ホット充填殺菌処理は、例えば60℃〜80℃の中温の内容液を準備し、この中温の内容液を複合容器10Aに充填することにより、複合容器10Aに対して殺菌処理を施すものである。このホット充填殺菌処理は、複合容器10Aに内容液を充填する作業と、殺菌処理を同時に行なうことができる。
(1)その他の殺菌処理としては、複合容器10A内に内容液を充填し、その後に内容液入り複合容器10Aに対して殺菌処理を施すパストライジング殺菌処理が挙げられる。
本発明の複合容器10Aは、上記した複合プリフォーム70のブロー成形品であり、図1に示すように、内側に位置する容器本体10と、容器本体10の外側に密着して設けられた熱収縮性プラスチック製部材40と、容器本体10の内面に形成された蒸着膜21を備えている。
熱収縮性プラスチック製部材40の容器本体10からの分離(剥離)の方法としては、例えば刃物等を用いて熱収縮性プラスチック製部材40を切除したり、熱収縮性プラスチック製部材40に予め切断線や上記した切り込みを設け、これらに沿って熱収縮性プラスチック製部材40を剥離したりすることができる。
別の態様においては、複合容器10Aを粉砕した後、熱水に浸け、熱収縮性プラスチック製部材40と、容器本体10との比重の差を利用し、熱収縮性プラスチック製部材40を分離回収することができる。また、熱収縮性プラスチック製部材40は熱収縮性を有しているため熱水中において、容器本体10から容易に剥離することができる。
上記のような方法により、熱収縮性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ので、従来と同様に無色透明な容器本体10をリサイクルすることができる。
なお、本発明において、酸素透過率は、JIS K 7126等圧法に準拠して、酸素透過率測定装置(例えば、MOCON社製、商品名:OX−TRAN 2/20)23℃、湿度90%RHの条件により測定される値であり、口部をジグで塞いだ複合容器10Aの容器全体において測定し、口部を除いた容器全体の表面積で除した値である。
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。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。
熱収縮性プラスチック製部材40は、単層構造を有し、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または回転しない状態で取付けられている。また、図3に示すように、熱収縮性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。
また、容器本体10の底部30側のプラスチック製部材40の一端は、圧着されており、容器本体10の底部30を覆う底部を形成している。そのため、従来の熱収縮性プラスチック製部材40を用いた場合では困難であった、複合容器10Aの底部にガスバリア性等の機能を持たせることが可能となっている。
また、上記したように、この圧着された部分はねじられていてもよい。
熱収縮性プラスチック製部材40を備える複合容器10Aの波長400〜500nmの可視光線の透過率は、15%以下であることが好ましく、5%以下であるとより好ましく、1%以下であると更に好ましい。
可視光線の透過率は、熱収縮性プラスチック製部材40に含有させる着色剤の種類や含有量等を調整することにより調整することができる。
また、可視光の透過率は、分光光度計(株式会社島津製作所製、紫外可視分光光度計)を使用して、0.5nm間隔で測定し、可視光線波長の光線透過率を求めることができる。
例えば、ブロー成形前の熱収縮性プラスチック製部材40aに切り込み線を設けていた場合、この切り込み線はブロー成形による熱収縮性プラスチック製部材40aの延伸により、左右から引張された形状となる。
また、熱収縮性プラスチック製部材40は、切り込みに連接する摘まみ部を有していてもよい。
切り込みおよび摘まみ部についての詳細は上記したためここでは省略する。
本発明の複合容器10Aにおいて、容器本体10の内面には、蒸着膜21が形成されている。この場合、蒸着膜21は、略均一な厚みで、容器本体10の内面全域にわたって形成される。本発明の複合容器10Aが蒸着膜21を備えてなることにより、その酸素、二酸化炭素および水蒸気バリア性を向上させることができる。
このような無機酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグシウム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ホウ素、酸化ハフニウム、酸化バリウム等を使用することができる。これらの中でもガスバリア性および生産効率の観点から、酸化ケイ素が特に好ましい。
また、一実施形態において、炭素添加シリコン酸化物(SiOC)を使用することもできる。
また、酸化ケイ素を含む蒸着膜21は、酸化ケイ素を主体とし、さらに炭素、水素、ケイ素、酸素の1種または2種以上の元素からなる化合物の少なくとも1種類を化学結合等により含有してもよい。例えば、C−H結合を有する化合物、Si−H結合を有する化合物、炭素単位がグラファイト状、ダイヤモンド状、フラーレン状等になっている場合、更に、原料の有機珪素化合物やそれらの誘導体を化学結合等を含有してもよい。具体例を挙げると、CH3部位を持つハイドロカーボン、SiH3シリル、SiH2シリレン等のハイドロシリカ、SiH2OHシラノール等の水酸基誘導体等を挙げることができる。
蒸着膜21の厚みを、0.1μm、更には、0.4μm以下とすることにより、蒸着膜21にクラック等が発生し易くなる不具合を防止することができる。一方、蒸着膜21の厚みを0.005μm、更には0.002μm以上とすることにより、ガスバリア性の効果を確実に奏することができる。なお、図1および図2において、蒸着膜21を厚み方向に誇張して描いている。
このラベルは、例えば、シュリンクラベル、ストレッチラベル、ロールラベル、タックラベル、紙ラベル、または複合容器10Aの首部13から紐などでつり下げられたラベル(以下、場合により「つり下げラベル」という。)などを挙げることができる。これらの中でも、生産性が高いという理由からシュリンクラベル、ストレッチラベルまたはロールラベルを用いることが好ましい。
また、従来既知の遮光性を付与したシュリンクラベルや、紙ラベル等を使用して更に遮光性を向上させても良い。
本発明に係る複合容器10Aの製造方法は、
複合プリフォーム70を加熱するとともにブロー成形金型内に挿入する工程と、
加熱後の複合プリフォーム70に対してブロー成形を施すことにより、プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを一体として膨張させる工程と、
容器本体10の内面に蒸着膜21を形成する工程と、を含んでなる。
また、上記したように、複合容器10Aに対し、殺菌処理を施す工程を含んでいてもよい。
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。
一実施形態において、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10(b)参照)。図10(b)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。
具体的には、まず、複合プリフォーム70を、製造しようとする容量の複合容器10Aより大きくなるようにブロー成形し、次いで、この複合容器10Aを加熱することにより、自由収縮させる。そして、この収縮させた複合容器10Aをブロー成形することにより、所望の容量の複合容器10Aを得ることができる。このようなブロー成形により複合容器10Aを製造することにより、複合容器10Aの強度および耐熱性を向上させることができる。
図11に示す複合容器の製造装置100は、上述した複合容器10Aを製造する装置である。この複合容器の製造装置100は、成形ユニット101と、プラスチック製部材装着ユニット102と、加熱ユニット103と、ブロー成形ユニット104とを備えている。
これら成形ユニット101と、プラスチック製部材装着ユニット102と、加熱ユニット103と、ブロー成形ユニット104とは、製造装置100内で互いに一体化されている。
本装置を用いることにより、複合プリフォーム70および複合容器10Aの製造を同一装置内において行うことができる。
以下、図12を参照し、プラズマCVD法により蒸着膜21を形成する方法を説明する。
また反応室204内に、内部電極205が配置されている。内部電極205は中空体からなり、且つ複数の原料ガス吹き出し孔206を有している。内部電極205には導電性材料からなる原料ガス供給管207が連設されている。また、反応室204には、排気管208を介して真空源(図示せず)が接続されている。
本発明の製品は、上記した複合容器10Aに内容物が充填されたものであり、
容器本体10の口部11にキャップ18が螺着されていることを特徴とする(図13参照)。
遮光フィルムとしては、遮光性を有する不透明のものが用いられる。遮光フィルムの材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)が挙げられる。また、遮光フィルムは、熱収縮性の円筒状のフィルムであることが好ましい。
(プリフォーム10aを準備する工程)
射出成形機を使用して、図7に示すPET製のプリフォーム10aを作製した。このプリフォーム10aの重量は、30.0gであり、その長さYは、90mmであった。
ポリオレフィン系樹脂としてポリエチレンおよび茶色着色剤を含む混合物を加熱溶融し、リング状のダイから押出した。次いで、押出されたチューブ内面を加圧、またはチューブ外面を内面より陰圧とし拡径を行い、熱収縮性プラスチック製部材40aを作製した。
熱収縮性プラスチック製部材40aにおける茶色着色剤の含有量は、1.5質量%であった。
熱収縮性プラスチック製部材40aの近赤外線透過率を浜松ホトニクス製の分光器を使用して測定したところ、64%であった。
作製した熱収縮性プラスチック製部材40aの長さXは、100mmであった。
次いで、手作業により、プリフォーム10aを、熱収縮性プラスチック製部材40aの一端から嵌め込んだ。
嵌め込み後、温風ドライヤーを用いて、プリフォーム10aおよび熱収縮性プラスチック製部材40aを100℃まで加熱し、熱収縮性プラスチック製部材40aを熱収縮させた。次いで、100℃に加熱した金属板を用いて余白部80aを300N/cm2の圧力で挟み込み熱圧着し、複合プリフォーム70を得た。
上記のようにして得られた複合プリフォーム70を近赤外線ヒーターを用いて、100℃まで加熱し、図9bに表されるブロー成形金型に搬送した。このブロー成形金型内において、複合プリフォーム70をブロー成形し、満注容量が500mLの複合容器10Aを得た。
次いで、図11に示される高周波プラズマCVD装置100を用いて、容器本体10内面に酸化ケイ素からなる蒸着膜21を形成した。蒸着膜の厚さは、150nmであった。
また、複合容器10Aの胴部および底部における、波長400〜500nmの可視光線の透過率を、分光光度計(株式会社島津製作所製、紫外可視分光光度計)を使用して測定したところ、共に0.5%であった。
また、JIS K 7126等圧法に準拠して、酸素ガス透過率測定装置(MOCON社製、商品名:OX−TRAN2/20)を用いて、23℃、湿度90%RHの条件により複合容器10Aの酸素透過率を測定したところ、0.12cc/m2・day・0.21atmであった。
製造後の複合容器10Aの外観を目視により評価したところ、容器本体10とプラスチック製部材40との間に気泡は存在せず、また、圧着部の剥がれや破損は見られず、プラスチック製部材40により容器本体10の底部30が完全に覆われていた。
熱収縮性プラスチック製部材40aの作製において茶色着色剤を使用しなかった以外は、実施例1と同様にして複合容器10Aを作製した。
複合容器10Aの胴部および底部における可視光線の透過率は88%であり、酸素透過率は0.12cc/m2・day・0.21atmであった。
また、その外観を目視により評価したところ、容器本体10とプラスチック製部材40との間に気泡は存在せず、また、圧着部の剥がれや破損は見られず、プラスチック製部材40により容器本体10の底部30が完全に覆われていた。
余白部の熱圧着を行わなかった以外は、実施例1と同様にして複合容器10Aを作製した。
複合容器10Aの胴部における可視光線の透過率は0.5%であり、プラスチック製部材で覆われていない底部の可視光線の透過率は88%であり、酸素透過率は0.12cc/m2・day・0.21atmであった。
また、その外観を目視により評価したところ、容器本体10の底部30はプラスチック製部材40で覆われていなかった。
容器本体10の内面に蒸着膜を設けなかった以外は、実施例1と同様にして複合容器10Aを作製した。
胴部および底部の可視光線の透過率は0.5%であり、酸素透過率は1.3cc/m2・day・0.21atmであった。
また、その外観を目視により評価したところ、容器本体10とプラスチック製部材40との間に気泡は存在せず、また、圧着部の剥がれや破損は見られず、プラスチック製部材40により容器本体10の底部30が完全に覆われていた。
Claims (22)
- 口部と、前記口部に連結された胴部と、前記胴部に連結された底部を備える、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、樹脂材料および着色剤を含む、プラスチック製部材とを備え、
前記プラスチック製部材の近赤外線透過率が50%以上であり、
前記プリフォームの底部側の前記プラスチック製部材の一端が圧着されていることを特徴とする、複合プリフォーム。 - 前記着色剤が、茶色の顔料であり、その含有量が、0.1質量%以上、30質量%以下である、請求項1に記載の複合プリフォーム。
- 前記プラスチック製部材の圧着された部分が、ねじられ、ねじり部を形成している、請求項1または2に記載の複合プリフォーム。
- 前記プラスチック製部材がその一端であって、プリフォームの口部に近い側の一端に少なくとも1箇所の切り込みを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合プリフォーム。
- 前記プラスチック製部材の比重が1未満であり、前記プリフォームの比重が1超である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合プリフォーム。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合プリフォームのブロー成形品である複合容器であって、
口部と、前記口部下方に設けられた首部と、前記首部下方に設けられた肩部と、前記肩部下方に設けられた胴部と、前記胴部下方に設けられた底部と、を備える、容器本体と、
前記容器本体の外側に密着して設けられ、樹脂材料および着色剤を含む、プラスチック製部材と、
前記容器本体の内面に形成された蒸着膜と、を備え、
前記容器本体の底部側の前記プラスチック製部材の一端が圧着され、底部を形成していることを特徴とする、複合容器。 - 内容物として、ビールを充填するための請求項7に記載の複合容器であって、波長400〜500nmの可視光線の透過率が20%以下である、請求項6に記載の複合容器。
- 前記容器本体の底部形状が、ペタロイド形状である、請求項6または7に記載の複合容器。
- 酸素透過率が、0.5cc/m2・day・0.21atm以下である、請求項6〜8のいずれか一項に記載の複合容器。
- 前記容器本体および/または前記プラスチック製部材にラベルが取り付けられている、請求項6〜9のいずれか一項に記載の複合容器。
- 前記ラベルが、シュリンクラベル、ストレッチラベル、ロールラベル、タックラベルまたは紙ラベルである、請求項10に記載の複合容器。
- 前記ラベルに印刷が施されてなる、請求項10または11に記載の複合容器。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合プリフォームを製造する方法であって、
プリフォームおよびプラスチック製部材を準備する工程と、
前記プリフォームを前記プラスチック製部材の一端から嵌め込む工程と、
を含むことを特徴とする、複合プリフォームの製造方法。 - 前記プラスチック製部材が嵌め込みを行った一端とは反対の端に余白部を有し、
前記余白部を熱圧着する工程をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記熱圧着した余白部をねじり、ねじり部を形成する工程をさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記嵌め込み工程前に、前記プリフォームを予備加熱する工程をさらに含む、請求項13〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記プラスチック製部材に切り込みを設ける工程をさらに含む、請求項13〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記嵌め込み工程前および/または後に、前記プリフォームおよび/または前記プラスチック製部材に対し、殺菌処理を施す工程をさらに含む、請求項13〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項6〜12のいずれか一項に記載の複合容器の製造方法であって、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合プリフォームを加熱するとともにブロー成形金型内に挿入する工程と、
加熱後の前記複合プリフォームに対してブロー成形を施すことにより、プリフォームおよびプラスチック製部材を一体として膨張させる工程とを含んでなることを特徴とする、複合容器の製造方法。 - 請求項6〜12のいずれか一項に記載の複合容器に内容物が充填された製品であって、
前記容器本体の口部にキャップが螺着されていることを特徴とする、製品。 - 前記口部が、フランジ部を有し、
前記キャップが、前記フランジ部を覆うオーバーキャップからなる、請求項20に記載の製品。 - 前記キャップを被覆する遮光フィルムをさらに備える、請求項20または21に記載の製品。
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