JP6879226B2 - エアレスボトルの製造に使用される内袋容器用プリフォーム - Google Patents
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Description
この方法としては、大きく分けて、プリフォーム−イン−ボトル法とスタックプリフォーム法が知られている。
また、この特許文献1には、外容器用プリフォームの内面に空隙形成用リブを設けることも提案されているが、この場合にも、上記の問題は解決されていない。
かかる手段では、内袋容器の底部が外容器の底部に連結されているため、内容液の排出に伴う内袋容器の収縮が規制されており、内容液を排出していくうちに、内容液の排出が困難になるという問題は有効に解決されている。しかしながら、かかる手段では、内袋用プリフォームの底部に爪を形成し、さらに、外容器用プリフォームには、該爪と係合する孔を設けることが必要であるため、これらのプリフォームを製造するための金型が複雑なものとなってしまい、さらには、内袋用プリフォームに形成されている爪を、外容器用プリフォームに形成されている孔に挿入し、係合させるという面倒な操作が必要となってしまい、生産性が低いという大きな問題がある。
また、本発明の他の目的は、複雑な形態の金型を使用せず、また爪と孔との係合等の面倒な手段を用いることなく、スタックプリフォーム法により、上記のエアレスボトルを製造することができる内袋用プリフォームを提供することにある。
該内袋容器用プリフォームは、全体として試験管形状を有しており、外容器用プリフォームの内部に収容された際、該外容器用プリフォームの非延伸成形部である口部内に位置する首部、該首部に連なる胴部及び該胴部の下端を閉じている底部とを有しており、
前記胴部の内面または外面には、軸方向に線状に延びている収縮規制用溝が、周方向に間隔をおいて複数箇所に形成されていることを特徴とする内袋容器用プリフォームが提供される。
(1)胴部平断面でみて、前記収縮規制用溝での最少厚みtは、該溝以外の部分の厚みTの80%以下の範囲にあること。
(2)前記収縮規制用溝での最少厚みtは、200μm以上の範囲にあること。
(3)胴部平断面でみて、前記収縮規制用溝の幅wは、0.2〜8mmの範囲にあること。
(4)前記複数の収縮規制用溝は、胴部平断面でみて、点対称的に配置されていること。
(5)胴部平断面でみて、前記複数の収縮規制用溝は、2〜4か所に形成されていること。
(6)前記収縮規制用溝は、前記胴部のハイトHに対して30%以上の軸方向長さLを有していること。
(7)前記収縮規制用溝は、前記胴部の内面に形成されていること。
尚、以下の説明において、二重構造容器とは、全てエアレスボトルを意味する。
このような収縮規制用溝が形成されている内袋容器用プリフォームを用いて前述した同時延伸ブロー成形を行うと、この溝の部分は、薄肉であるため、他の部分に比してより薄肉化され、得られる内袋容器には、上記の収縮規制用溝が薄肉化された収縮規制用薄肉部が形成されることとなる。
即ち、内袋容器に形成された収縮規制用薄肉化部は、周方向に間隔をおいて複数形成されているが、何れも容器の軸方向に延びており、このような薄肉部でない部分に比してかなりの薄肉となっている。このため、内袋容器内に収容された内容液が排出するに伴って生じる内袋容器の収縮は、軸方向に延びている収縮規制用薄肉部を起点としての変形となり、この結果、内容液の排出に伴う収縮によって、内袋容器の底部が大きく浮き上がってシワクチャになるような不規則な収縮変形が抑制され、内容液の流路が遮断されてしまうことがなく、安定して内容液の排出を行うことができる。
即ち、収縮を規制するための薄肉部は、収縮の際の変形の起点となるものであるため、他の部分との厚み差がかなり大きいものであることが必要である。この厚み差が小さいと、内容液の排出に伴って内袋容器が収縮変形する際、他の部分もほぼ同時に変形することとなり、収縮を規制する機能が発揮されないからである。従って、このような厚み差を有する薄肉部を形成するためには、この内袋容器を成形するために使用される内袋容器用プリフォームの延伸成形部(胴部)に、薄肉の部分、具体的には溝を形成しておかなければならず、この溝も、他の部分との厚み差を大きく設定しておく必要がある。このような大きな厚み差のある溝を有する内袋容器用プリフォームを、プリフォーム−イン−ボトル法のように、独立して延伸ブロー成形すると、著しく厚みの薄い溝が大きく引き伸ばされるため、破断等の成形不良を生じてしまう。即ち、溝の厚みが制限されるため、収縮規制するための薄肉部を形成することができない。
一方、スタックプリフォーム法では、同時延伸ブロー成形により二重構造容器を製造する場合には、内袋容器用プリフォームの延伸成形部(胴部)は、外容器用プリフォームの内面に密着し且つ外容器用プリフォームと一体化した膨張により引き延ばされる。従って、内袋容器用プリフォームに、他の部分との厚み差が大きな溝が形成されていたとしても、外容器用プリフォームの胴部内面が、溝部分単独での延伸を緩和し、溝部分が、溝以外の部分と同等に膨張薄肉化していき、この結果、破断等の成形不良が有効に抑制される。換言すると、収縮規制薄肉部を形成し得るような大きな厚み差のある溝を形成することが、内袋容器用プリフォームの胴部(延伸成形部)に形成することができるわけである。
また、本発明では、延伸成形部(胴部)に溝が形成されている内袋容器用プリフォームを用いることを除けば、従来から知られているスタックプリフォーム法により二重構造容器を成形することができ、爪や孔などを有する格別の形態のプリフォームを使用するものではなく、しかも、スタックプリフォームを組み立てる際に、爪と孔との係合等の面倒な操作を行う必要もなく、従って、本発明は、生産性や製造コスト等の点でも極めて有利である。
尚、図1において、非延伸成形部は、内プリフォーム1及び外プリフォーム3の何れもハッチングにより示されている。
さらに、上記の螺条11aの下側には、サポートリング11cが設けられており、外プリフォーム3やスタックプリフォーム20の搬送などの際の把持部材として使用される。また、逆止弁付のキャップが装着されたとき、該キャップがサポートリング11cの上面に当接することにより、空気が漏れることなく、空気導入口11bを通して、最終的に成形される二重構造容器の内袋容器と外容器との間に空気を導入することができる。
即ち、内プリフォーム1の延伸成形部(胴部7及び底部9)は、外プリフォーム3の延伸成形部(胴部13及び底部15)の内面に密着しながら延伸成形され、外プリフォーム3は、内プリフォーム1により押し広げられて延伸され、ブロー金型によって容器の形態に賦形され、このとき、内プリフォーム1は、外プリフォーム3の内面を型として袋容器の形態に賦形されることとなる。
このような収縮規制用溝10は、溝以外の部分との厚み差が大きく、これにより、この内プリフォーム1を延伸ブロー成形して得られる内袋容器の胴部には、該内袋容器に充填されている内容液の排出に伴う収縮変形を規則的に規制する薄肉部を形成することができる。このような薄肉部及び収縮変形の形態については、追って詳述する。
ここで重要なことは、上記のように他の部分との厚み差が大きい収縮規制溝10は、スタックプリフォーム法によって内プリフォーム1と外プリフォーム3とを同時延伸ブロー成形する場合にのみ、収縮規制用薄肉部を内袋容器に形成することができるということであり、他の方法では、このような収縮規制用薄肉部を内袋容器に形成することはできない。内プリフォーム1の延伸ブロー成形時に溝10の部分で破断を生じてしまうからである。スタックプリフォーム法では、内プリフォーム1が延伸ブロー成形によって膨張変形する際、常に、内プリフォーム1の胴部7の外面には外プリフォーム3の胴部13の内面が密着した状態にあるため、溝10の部分での破断が有効に防止され、この結果、収縮規制用薄肉部を内袋容器に形成することができるわけである。
また、このような収縮規制用溝10は、特に底部9に近い側に位置していることが好ましく、例えば、図1に示されているように、直胴部7bの部分に形成されていることが望ましい。これにより、内容液の排出に伴う収縮変形に際して、袋状容器の底部が上方に浮いてしまうなどの不規則変形をより確実に防止することができる。
また、図1及び図2の例では、径方向に対向する2か所に収縮規制用溝10が設けられているが、このような収縮規制用溝10は、2よりも多い数で設けることもできる。このような多数の収縮規制用溝10は、内容液の排出に伴う収縮変形をより規則的に規制するという観点から、平断面でみて、点対称となる位置に設けられていることが好ましい。本発明では、特に2〜4の数で、収縮規制用溝10が、周方向に点対称的に分布していることが最適である。
例えば、内袋容器31は、首部5と、異変形性の胴部33及び底部35を有しており、胴部33及び底部35が延伸ブロー成形により賦形された部分である。
また、外容器41は、口部11と、胴部43及び底部45を有しており、胴部43及び底部45が延伸ブロー成形により賦形された部分である。また、この容器の自立性等の観点から、一般に、底部45の中央部には、上げ底部45aが形成されており、底部45の周縁部分が接地部となるような形態を有している。ブロー成形直後の初期状態では、内袋容器31の胴部33及び底部35は、外容器41の内面に密着した状態に保持されている。
即ち、この収縮規制用薄肉部50は、図1の内プリフォーム1に設けられている収縮規制用溝10が延伸されることにより形成されたものであり、従って、径方向に対向する2か所に収縮規制用薄肉部50が形成され、且つこれらの薄肉部50は、軸方向に帯状に延びている。
例えば、胴部33の収縮変形の形態を示す図5を参照して、本発明では、径方向に対向して形成されている収縮規制用薄肉部50を稜線として収縮変形するため、丁度、直線状に折り畳まれるような形態に規則的に変形し、この結果、変形した胴部33の中心部分には、内容液の排出流路となる空間Zが確保されることとなる。
一方、図6に示されているように、収縮規制用薄肉部50が形成されていない場合には、この胴部33の全体が一気に変形するため、例えば、胴部33が外容器41の底部45から大きく浮き上がってしまい、著しく不規則な形態に収縮してしまい、この結果、内容液の流路が潰されてしまい、内容液の排出が困難となってしまう。
この図から理解されるように、何れの場合も、他の部分に比して著しく変形し易い収縮用薄肉部50を稜線として収縮変形するため、その中央部分に内容液の排出流路となる空間Zが保持され、内容液の排出をスムーズに行うことができる。
このような熱可塑性樹脂としては、例えば、以下のものを例示することができる。
オレフィン系樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体、環状オレフィン共重合体など;
エチレン・ビニル系共重合体、例えば、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、エチレン・塩化ビニル共重合体等;
スチレン系樹脂、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等;
ビニル系樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等;
ポリアミド樹脂、例えば、ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12等;
ポリエステル樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、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、及びこれらの共重合ポリエステル等;
ポリカーボネート樹脂;
ポリフエニレンオキサイド樹脂;
生分解性樹脂、例えば、ポリ乳酸など;
勿論、成形性が損なわれない限り、これらの熱可塑性樹脂のブレンド物を、下地樹脂として使用することもできる。
本発明において、特に好適に使用される熱可塑性樹脂は、ポリエステル系樹脂及びオレフィン系樹脂であり、さらに、用途上、内袋容器31と外容器41との間には空気が流入するため、外容器3を形成するための外プリフォーム3には水分及びガスバリア性は必ずしも必要ではなく、水分及びガスバリア性の低いポリ乳酸も好適に使用することができる。
例えば、前述したポリエステル系樹脂やオレフィン系樹脂(或いはポリ乳酸)等から形成された内外層の間に中間層として、エチレンビニルアルコール共重合体(エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物)や芳香族ポリアミドなどのガスバリア性樹脂を用いて形成されるガスバリア層を設けることが好ましく、特にエチレンビニルアルコール共重合体によるガスバリア層を設けることが最も好適である。即ち、中間層としてガスバリア層を設けることにより酸素バリア性を付与することができ、特にエチレンビニルアルコール共重合体は、特に優れた酸素バリア性を示すため、酸素透過による内容物の酸化劣化をも有効に抑制することができ、優れた内容物保存性を確保することができる。
得られた二重構造容器の内袋には内袋容器成形用プリフォームに設けた収縮規制用溝の形状および本数に応じた収縮規制用薄肉部が形成された。収縮規制用薄肉部の厚みおよび幅について表1に示す。また、得られた二重構造容器をスクイズし、内袋を収縮させながら内容物を吐出した際に収縮規制がなされているかどうかおよび収縮規制形状についても表1に示した。
3:外容器用プリフォーム(外プリフォーム)
5:内プリフォーム及び内袋容器の首部
7:内プリフォームの胴部
9:内プリフォームの胴部
10:収縮規制用溝
11:外プリフォーム及び外容器の口部
11b:空気導入口
20:スタックプリフォーム
30:二重構造容器
31:内袋容器
33:内袋容器の胴部
35:内袋容器の底部
41:外容器
43:外容器の胴部
45:外容器の底部
50:収縮規制用薄肉部
Claims (8)
- スタックプリフォーム法による同時延伸ブロー成形により、外容器と外容器内に収容された内袋容器とからなるエアレスボトルを製造する際に使用される内袋容器用プリフォームにおいて、
該内袋容器用プリフォームは、全体として試験管形状を有しており、外容器用プリフォームの内部に収容された際、該外容器用プリフォームの非延伸成形部である口部内に位置する首部、該首部に連なる胴部及び該胴部の下端を閉じている底部とを有しており、
前記胴部の内面または外面には、軸方向に線状に延びている収縮規制用溝が、周方向に間隔をおいて複数箇所に形成されていることを特徴とする内袋容器用プリフォーム。 - 胴部平断面でみて、前記収縮規制用溝での最少厚みtは、該溝以外の部分の厚みTの80%以下の範囲にある請求項1に記載の内袋容器用プリフォーム。
- 前記収縮規制用溝での最少厚みtは、200μm以上の範囲にある請求項2に記載の内袋容器用プリフォーム。
- 胴部平断面でみて、前記収縮規制用溝の幅wは、0.2〜8mmの範囲にある請求項1〜3の何れかに記載の内袋容器用プリフォーム。
- 前記複数の収縮規制用溝は、胴部平断面でみて、点対称的に配置されている請求項1に記載の内袋容器用プリフォーム。
- 胴部平断面でみて、前記複数の収縮規制用溝は、2〜4か所に形成されている請求項1〜5の何れかに記載の内袋容器用プリフォーム。
- 前記収縮規制用溝は、前記胴部のハイトHに対して30%以上の軸方向長さLを有している請求項1〜6の何れかに記載の内袋容器用プリフォーム。
- 前記溝は、前記胴部の内面に形成されている請求項1〜7の何れかに記載の内袋容器用プリフォーム。
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