JP6110511B2 - 自己折り畳み式ブロー成形プラスチック薄肉容器 - Google Patents
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Description
この発明は、水などの液体を収容するのに適した薄肉の容器、好ましくはボトルの構造に関する。人間が消費するための水(一般的に飲料水)を含めるための薄肉ボトルの構造に適用可能であり、水分配ユニットと組み合わせて使用することができる。
分配ユニットに飲料水を提供するときに採用される、水差しとも呼ばれる大きな容器は、通常、形状が円筒形である。この水差しは、電気式または非電気式のユニットに適用した場合、逆さまにされ、分配ユニットの上部に配置され、内部リザーバに水を供給する。水は、冷却ユニットの上部に反転している交換可能な水差しからリザーバに供給され、容器の首部分は、分配ユニットの上部におけるリザーバに、漏斗状の入り口に配置される。ポンプは、水差しから水を供給するために使用される。典型的な水差しの容量は、5ガロン程度である。水差し内のすべての水が分配されたとき、空の水差しは取り外され、別の満タンの容器に置き替えられる。通常、満タンの水差しの供給は、特定の位置で維持され、ときどき、提供者は、満タンの水差しの新たな供給を提供し、洗浄および再充填のために空の水差しを回収する。
上記背景において、本発明は、以下の目的のうち少なくとも1つを満たすことを目的とする。
上記目的は、とりわけ、第1の態様におけるプラスチック薄肉容器に関する本発明によって満たされる。
薄肉容器は、ネックフィニッシュ(neck finish)を含む上部と、
管状本体部分と、
上部と反対側における底部構造と、を含み、
好ましくは飲料用の容器で、
a)上記容器は空になっていく間に、自己折り畳み可能であり、
b)少なくとも2つの横断する溝および/または突起(ribs)を含み、好ましくは管状本体部分に位置し、少なくともそれらのいくつかは、それぞれ少なくとも2つの折り畳みスターターが備えられ、
c)管状本体部分の平均壁厚(Tmean)は、大きい順に、200,180,160,150μm以下であり、好ましくは65と150μmの間、より好ましくは90と130μmの間に含まれ、例えば70μmより大きく、100μmより大きく、70μmより高く90μmより低い、または、90から100μm、または、100μmより高く、130μmより低い。
ネックとネック支持リングを含むネックフィニッシュと、
ネックと、
変化領域(a transition zone)と、
閉じられた管状本体部分とを含む。
A.本発明のプラスチック試作完成品を成形し、
B.熱調節し、ステップAによって得られる試作完成品を予め成形し、
C.ステップAおよびステップBの試作完成品を延伸ブロー成形し、成形において、キャビティが薄肉容器であり、
D.薄肉ボトルから出す。
1.充填された薄肉容器は、液体の流れを制御するための少なくとも弁を含むディスペンサーに逆さまに配置され、
2.液体の分配を制御するための弁が開かれ、
3.液体は、流出し、薄肉容器は自ら折りたたまれ、
4.液体の流れを制御するための弁は、流れを止めるよう閉ざされ、自ら折りたたまれ、
5.折りたたまれた薄肉容器は、ディスペンサーから取り外され、折りたたまれた薄肉容器が液体を分配しなくなると、満タンの薄肉容器に取り換えられる。
容器(例えばボトル)の顕著ないくつかの特徴は、容器が以下の延伸比率(stretch ratio)によって特徴付けられているという事実に基づいている。
軸方向の延伸比率:2.8−5;好ましくは3.0−4.5
全体の延伸比率:11.2−32.5;好ましくは12.6−27.0。
・ネック端部(スクリューキャップおよびスナップキャップを受けるために設計される)およびネック支持リングを含むネックフィニッシュ
・ネック
・ネックを管状本体部に接続する肩部。
a)2つのエッジと、2つのエッジの間における中間部分を有し、中間部分は、2つのエッジに関して内側(溝)または外側(突起)に、シフトされた頂部を提供し、
b)2つのエッジの間で計測された幅(w)とエッジと頂部の間で計測された最大高さ(h)を示す。
i)薄肉容器、例えばボトルの軸に関して、内側に凹部、外側にピンを延伸し、
ii)均一に分配され、溝または突起から別のものに薄肉容器、例えばボトルの軸を中心にオフセットされ、溝または突起の中央面(midplane)における折り畳み/折り畳みスターターの外側または内側(凹部/ピン)の延伸λは、h/2である。
i)幅(w)および最大高さ(h)について、幅に対する最大高さの比率(h/w)は、0.8,1.0,1.2以上であり、好ましくは1.2と200の間、1.2と50の間、1.2と20の間に含まれる。
ii)U形状、V形状およびそれら組合せを含むグループにおいて選択されるストレート長さ部分形状を有する。
・底部は、薄肉容器が液体を含み、底部の薄肉容器が(フラット)支持体に置いたとき、好ましくは薄肉ボトルの自重の影響で、引っ込み式である。
・末端引っ込み式部分は、薄肉容器が液体で満たされ、底部が(フラット)支持体に置かれないとき、好ましくは突出部である。
・および/または底部構造は、
末端カーブ部分と、
外側に軸方向に延伸した末端引っ込み式突出部と、
溝および/または折り畳み線(folding line)および/または突起、溝および/または折り畳み線を含むグループから選択される末端カーブ部分を突出部に接続する少なくとも1つの引っ込みスターターと、を含む。
・輪状延伸比率(hoop stretch ratio):4.0−6.5;好ましくは4.2−6.0
・軸延伸比率:2.8−5.0;好ましくは3.0−4.5
・全体の延伸比率:11.2−32.5;好ましくは12.6−27.0。
この文書の用語によれば、以下の非限定的な定義が考慮されなければならない。
全ての単数形は、複数および相互であることを示す。
「薄肉容器またはボトル」は、液体のための任意の容器について述べている。容器は、特に飲料ディスペンサーに(ホームおよびオフィスデリバリー)採用され、容量は、例えば2と50リットルの間である。
「液体」は、本発明における薄肉容器またはボトルに含まれることを意図した任意の液体、具体的に水またはホームケア製品またはパーソナルケア製品などの食べ物ではない液体のような飲料を述べている。
「プラスチック」は、引き伸ばされるとき、歪硬化を示す成形可能な熱可塑性のホモポリマー(homopolymer)またはコポリマー(copolymer)を述べている。
「成形」は、押出ブロー成形、押出プロファイル&シート、射出ブロー成形(ガスアシスト)、射出延伸ブロー成形、回転成形のような熱可塑性材料の形成技術を述べている。
「実質的に」は、少なくとも80%、好ましくは90%、より好ましくは少なくとも95%を意味する。
「およそ」は、±10%の許容誤差を意味する。
本発明における薄肉容器の好ましい実施形態の以下の記載によって、本発明を十分に理解し、全ての利点および変形例を強調することができる。
この説明は、添付の図面を参照してなされる。
図1Aは、本発明における空で、キャップされていない薄肉ボトルの正面図であり、その底部は引っ込められていない。
図1AAは、図1Aの円A’における詳細を示す拡大図である。
図1AAAは、図1Aの円A’’における詳細の縦断面を示す拡大図である。
図1Bは、図1Aの薄肉ボトルの底部からの斜視図である。
図1Cは、上部から見られる、本発明における薄肉ボトルの溝の折り畳みスターターの形状を示す縮尺図である。
図1Dは、図1Cに対応するが、変形例のための図である。
図2は、本発明における薄肉ボトルの部分縦断面を含み、フラット支持体に置かれ、底部が引っ込まれている。
図3は、PET W170で構成される本実施形態の薄肉ボトルの中間壁厚みTmeanを示すグラフである。
図4は、本実施形態におけるボトルの試作完成品の正面の部分縦断面を含む。
図5Aは、逆さまに設けられ、ディスペンサー接続された本実施形態における満タンの薄肉ボトルを示す。
図5Bは、本実施形態における空で、キャップされていない薄肉ボトルを示し、図1A,1Bにも示される。
図5Cは、本実施形態における、水で満たされ、閉じられた薄肉ボトルを示す。
図5D〜5Iは、ディスペンサーにおける薄肉ボトルが空になっていく異なる連続的な段階において、逆さまに設けられ、ディスペンサーに接続された図5Cの薄肉ボトルを示す。
図5Jは、ディスペンサーから取り外された折り畳みおよび空の薄肉ボトルを示す。
図6A−6Cは、本実施形態における積み重ねられた満タンの薄肉ボトル(A)、ボトル頂部の引っ込みによる加圧された薄肉ボトル(6C)、引っ込みボトル(6B)の上面を示す。
ネック端部(2)、
ネック支持リング(3)、
ネック(4)、
1つの引っ込みスターター(51)を含めて接続する肩部(5)と(図1A,2に示されるように、突起である)、
いくつかの連続横断溝(61)が刻まれ、溝に配置された、いくつかの折り畳み/折り畳みスターター(62)が刻まれた管状本体部(6)と、を含み、
一体的底部構造(7)は、
末端カーブ部(8)と、
外側に軸方向に延伸した末端引っ込み式突出部(9)と、
末端カーブ部分(8)を突出部に接続する少なくとも1つの引っ込みスターター(71)(図1A,1AAA,1Bに示されるように、溝である)と、を含む。
−オーブンのパワー %
−スピード:1.9m/s
−フローコントロール(flow control):22%
−吹き入れ(blowing):opening 150mm/closing:362mm
上記試作完成品および上記ボトルの寸法は以下の通りである。
−軸延伸比率:3.95
−全体延伸比率:23.15
上記で定義されたように、薄肉ボトル(1)へ液体を入れる方法は、ボトルに液体を入れるラインで、液体(例えば、水)を薄肉ボトル(1)に一杯にすることからなる。そこで、上記薄肉ボトルは、薄肉ボトル(1)に変形に対する機械的な維持力または、抵抗力を与える満たされた液体(例えば、水)によって圧力下に置かれることとなる。
Claims (36)
- 縦軸(64)に沿って延びるプラスチック薄肉容器(1)は、
頂部と、
管状本体部分(6)と、
上記頂部と対向する底部構造(7)と、
上記容器が空になっていく期間には、上記容器は自己折り畳み可能であり、
上記容器は、少なくとも2つの横断する溝(6.1)を含み、
上記管状本体部分(6)の平均壁厚(Tmean)は、200μm以下であることを特徴とする、プラスチック薄肉容器(1)。 - 上記少なくとも2つの横断する溝(6.1)は、上記管状本体部分(6)に位置していることを特徴とする、請求項1に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記少なくとも1つの横断する溝(6.1)のいくつかは、少なくとも2つの折り畳みスターター(6.2)が備えられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記少なくとも1つの横断する溝(6.1)のいくつかは、少なくとも4つの折り畳みスターター(6.2)が備えられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記少なくとも1つの横断する溝(6.1)のいくつかは、4〜8つの折り畳みスターター(6.2)が備えられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記折り畳みスターターは、上記薄肉容器(1)の上記縦軸(64)に垂直な軸を中心に湾曲し、上記薄肉容器(1)の上記縦軸(64)に平行な軸を中心に曲折し、外側に突出する頂点を有していることを特徴とする、請求項3〜5のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記管状本体部分(6)の平均壁厚(T mean )は、180μm以下であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記管状本体部分(6)の平均壁厚(T mean )は、160μm以下を有することを特徴とする、請求項1〜6いずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記管状本体部分(6)の平均壁厚(T mean )は、150μm以下であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記管状本体部分(6)の平均壁厚(T mean )は、65〜150μmであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記管状本体部分(6)の平均壁厚(T mean )は、90〜130μmであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- フープ延伸比率(hoop stretch ratio)が4.0〜6.5であり、
軸延伸比率(axial stretch ratio)が2.8〜5.0であり、
全体延伸比率(overall stretch ratio)が11.20〜32.5であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。 - フープ延伸比率(hoop stretch ratio)が4.2〜6.0であり、
軸延伸比率(axial stretch ratio)が3.0〜4.5であり、
全体延伸比率(overall stretch ratio)が12.6〜27.0であることを特徴とする、請求項12に記載のプラスチック薄肉容器(1)。 - 当該容器は、ボトル(1)であり、上記頂部は、
ネック端部(2)と、
ネック支持リング(3)と、
ネック(4)と、
上記管状本体部分(6)に上記ネック(4)を結合させる肩部(5)とを含むことを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。 - 満タンの時に、少なくとも2リットルの容量を有することを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記容量は、少なくとも3リットルであることを特徴とする、請求項15に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記容量は、少なくとも5リットルであることを特徴とする、請求項15に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記容量は、2〜20リットルの範囲であることを特徴とする、請求項15に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記容量は、7.5〜12.5リットルの範囲であることを特徴とする、請求項15に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記折り畳みスターター(6.2)は、上記薄肉容器(1)の上記縦軸(64)に対して、外側に伸びるピン(pin)であることを特徴とする、請求項3〜6のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記横断する溝(6.1)は、U形状と、V形状と、これらの組み合わせた形状とを含むグループ内から選択された真っ直ぐな長さ部分の形状を有することを特徴とする、請求項1〜20いずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記管状本体部分(6)は、円筒形状で、多面体または、平面および曲面を含むことを特徴とする、請求項1〜20のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記管状本体部分(6)は、平面が曲面によって連結されていることを特徴とする、請求項22に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記プラスチックは、伸びた際に歪硬化を示すポリマーの中から選ばれることを特徴とする、請求項1〜23のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記プラスチックは、ポリエステル類から選ばれることを特徴とする、請求項24に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記プラスチックは、芳香族ポリエステル類から選ばれることを特徴とする、請求項24に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記プラスチックは、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)、ポリエチレンフラノエート(PEF)またはポリプロピレンテレフタレート(PPT)から構成されるグループの中から選ばれることを特徴とする、請求項24に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記薄肉容器(1)の上記頂部内および上記底部構造(7)内の少なくとも一方に存在する、少なくとも1つの末端引っ込み式部分(2,3,4,5)(9)を含むことを特徴とする、請求項1〜27のいずれかに記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 上記末端引っ込み式部分は、少なくとも1つの引っ込みスターター(5.1,7.1)を含むことを特徴とする、請求項28に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 少なくとも1つの引っ込みスターター(5.1,7.1)は、溝、折り畳み線および突起のうち少なくとも1つであることを特徴とする、請求項29に記載のプラスチック薄肉容器(1)。
- 請求項1〜30のいずれかに記載の薄肉容器(1)をブロー成形するための製造方法であって、
A.プラスチック試作完成品(10)を成形するステップと、
C.請求項1〜30のいずれかに記載の薄肉容器(1)の金型の孔において、ステップAの上記試作完成品(10)を延伸ブロー成形するステップと、
D.上記薄肉容器(1)から取り出すステップとを含む、方法。 - 上記ステップAの後であって、上記ステップCの前に、上記ステップAにおいて得られたプラスチック試作完成品(10)を熱調整し、予めブローするステップBを含むことを特徴とする、請求項31に記載の方法。
- 請求項1〜30のいずれかに記載の薄肉容器(1)に含まれる液体を分配するための方法であって、
1.満タンの薄肉容器(1)が上記液体の流れを制御するための少なくともバルブ(530)を含むディスペンサー(500)に逆さまに配置され、
2.上記液体を分配するよう制御するためのバルブ(530)は開いており、
3.上記液体は流出し、上記薄肉容器(1)は自己折り畳みし、
4.上記液体の流れを制御するためのバルブ(530)は、流れを止めるよう閉じられ、自己折り畳みし、
5.上記自己折り畳みした薄肉容器(1)は、ディスペンサー(500)から取り外され、上記自己折り畳みした薄肉容器(1)が液体を分配しなくなると、満タンの薄肉容器(1)に取り換えられる、方法。 - 貯蔵および輸送の観点で、請求項1〜30のいずれかに記載の薄肉容器(1)または請求項31に記載の方法によって得られた薄肉容器(1)をパッケージするための方法であって、
上記薄肉容器(1)は、いくつかの高さ(100)でパレット(110)に積層され、各高さ(100)は、紐で縛られる(130)ことを特徴とする、方法。 - 2つの連続した高さ(100)の間に少なくともプレート(120)を挿入することを含む、請求項34に記載の方法。
- 上記プラスチック薄肉容器(1)は、上記薄肉を有する容器(1)の上記頂部内および上記底部構造(7)内の少なくとも一方に存在する、少なくとも1つの末端引っ込み式部分(2,3,4,5)(9)を含み、
上記積層された薄肉容器(1)の少なくともいくつかの上記頂部(2,3,4,5)および/または底部構造(7)を引っ込めるように、上記パレット(110)の頂部に軸方向の圧力を作用させることを含む、請求項34または35に記載の方法。
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